ساختار شبه اینترنت برای اتصال اشیا فیزیکی روزمره From Wikipedia, the free encyclopedia
اینترنت اشیاء (به انگلیسی: Internet of Things)(اختصاری IOT) بیانگر ارتباط فناوری‌هایی مانند حسگر، واحد پردازش، نرم‌افزار و... با دیگر سیستم‌ها (اشیا) از طریق اینترنت یا دیگر شبکه‌های ارتباطی است.[۱][۲][۳][۴][۵] اینترنت اشیاء بر پایه رشته‌های مختلف مهندسی شامل مهندسی مخابرات، مهندسی الکترونیک و مهندسی کامپیوتر و هر رشته‌ای مبتنی بر علوم فناوری اطلاعات استوار است. گزاره «اینترنت اشیاء» به‌نوعی یک نام اشتباه است، زیرا الزامی برای استفاده از شبکهٔ اینترنت در وسایل نبوده و هر شبکهٔ دیگری برای این منظور میتواند به‌کار گرفته شود.
 | این نوشتار به ویراستاری نیاز دارد. لطفاً تا جایی که ممکن است آن را از نظر دستور زبان، شیوه نگارش، املا و انشا بهتر کنید. |
ساده‌ترین نوع ارتباط، میتواند ارتباط یک گوشی هوشمند با یک وسیله مثل اجاق گاز در منزل یا اتصال دوربین‌های امنیتی به موبایل و کنترل آنها از راه دور و یا به پیچیدگی نظارت بر زیرساخت‌های شهری و ترافیکی باشد. بسیاری از وسایل روزمره‌ی زندگی از جمله ماشین لباسشویی، یخچال، تلویزیون، مایکروویو و سایر لوازم الکترونیکی و حتی پوشاک میتوانند بخشی از شبکه‌ی اینترنت اشیا باشند.[۶] این فناوری میتواند به مصرف‌کنندگان خدمات گوناگونی ارائه کند. برای نمونه از کاربردهای آن می‌توان به کنترل برخی از وسیله‌ها از راه دور، مطلع شدن از شرایط محیطی و امنیتی خانه و... اشاره کرد.[۷]
اتحادیهٔ بین‌المللی مخابرات، اینترنت اشیا را اینگونه توصیف کرده است:
«زیرساختی جهانی، برای جامعه اطلاعاتی که بر اساس فناوری اطلاعات و ارتباطات ایجاد شده دارای قابلیت تعامل‌پذیری میباشد. این فناوری رو به رشد از طریق اتصالات (فیزیکی و مجازی) اشیاء، خدمات پیشرفته‌ای را ممکن می‌سازد.»[۸]
طبق استراتژی‌های اتحادیه بین‌المللی مخابرات (ITU) «شیء» در عبارت «اینترنت اشیاء» به یک جسم (هر چیزی که حجم داشته و فضایی را اشغال می‌کند) یا داده و اطلاعات مجازی اشاره دارد که قابلیت شناسایی و یکپارچه شدن با شبکه‌های ارتباطی را داراست.[۸]
شبکه‌های رایانه‌ای در انواع گسترده اجازه می‌دهند تا اشیاء در سراسر جهان تحت زیرساخت‌های شبکهٔ موجود، از راه دور کنترل شوند[۹] (مانند خانه هوشمند) و همچنین فرصتی برای ترکیب مستقیم جهان فیزیکی با سیستم‌های مبتنی بر رایانه را فراهم آورده و علاوه بر کاهش دخالت انسان، منجر به بهبود بهره‌وری، افزایش دقت و بهره اقتصادی شده است (مانند ربات خانگی).[۱۰] هنگامی که اینترنت با گیرنده‌ها و محرک‌ها همراه می‌شود، به یک مدل فناوری از کلاس جامع سیستم‌های(سایبری/فیزیکی) تبدیل می‌شود که شامل فناوری‌های دیگری مانند شبکه‌های هوشمند، نیروگاه مجازی، خانه هوشمند، حمل‌ونقل هوشمند و شهر هوشمند می‌شود.
با توجه به امکان فعالیت با زیرساخت‌های اینترنت کارشناسان تخمین می‌زنند که اینترنت اشیاء حدود چهل و یک میلیارد شیء (دستگاه مختلف) را تا سال ۲۰۲۵ در بر خواهد داشت.[۱۱] همچنین انتظار می‌رود که اینترنت اشیاء در آینده اتصال پیشرفته از دستگاه‌ها، سیستم‌ها و خدماتی را ارائه دهد که فراتر از ارتباط‌های ماشین به ماشین (M2M) باشد و انواع شیوه‌نامه‌ها، دامنه‌ها و برنامه‌های کاربردی را پوشش دهد.[۱۲] پیش‌بینی می‌شود که اتصال این دستگاه‌ها به اتوماسیون تقریباً در تمامی زمینه‌ها کاربردی باشد.[۱۳] استفاده از این فناوری موجب ایجاد برنامه‌های کاربردی پیشرفته‌تر مانند شبکه هوشمند شده و در نتیجه مناطقی مانند شهرهای هوشمند گسترش پیدا می کنند.[۱۴]
اصطلاح اینترنت اشیاء، توسط کوین اشتون از پراکتر و گمبل مورد استفاده قرار گرفت و سپس مرکز دانشگاه MIT در سال ۱۹۹۹ تأسیس شد.[۱۵] نگاه به اینترنت اشیاء از دیدگاه اینترنت‌گرا یا موجود‌گرا میتواند باعث تغییر در ذی‌نفعان، قراردادهای تجاری، تحقیقات و استانداردهای موجود شود. مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) نیز در طراحی معماری مفهوم آن مشارکت دارد.
با اینکه اینترنت اشیاء مفهومی جدید در دنیای فناوری و ارتباطات به‌شمار می‌آید اما این عبارت برای نخستین بار در سال ۱۹۹۹ توسط کوین اشتون مورد استفاده قرار گرفت. او این اصطلاح را اینگونه توصیف کرد: "در آن هر چیزی، از جمله اشیاء بی‌جان، برای خود هویت دیجیتال خواهند داشت و به کامپیوترها اجازه می‌دهند تا آنها را سازماندهی و مدیریت کنند.
اینترنت در حال حاضر همه مردم را به هم متصل می‌کند ولی با اینترنت اشیاء تمام اشیاء به هم متصل می‌شوند. "البته پیش از آن کوین کلی در کتاب قوانین نوین اقتصادی در عصر شبکه‌ها (۱۹۹۸) موضوع گره‌های کوچک هوشمند (مانند حسگر باز و بسته کردن درب و کنترل لوازم خانگی) که به شبکه جهانی اینترنت وصل می‌باشند را مطرح نمود.
تعریف‌های زیادی از اینترنت اشیاء توسط انجمن‌های تحقیقاتی مختلف بر اساس نوع نگرش آنها به این ایده بیان شده است. دلیل چند وجهی بودن این مفهوم به نحوه نام‌گذاری این ایده یعنی «اینترنت اشیاء» برمی‌گردد. اما به صورت کلی این نام از دو کلمه تشکیل شده است؛ کلمه اول به دیدگاه شبکه گرایی این مفهوم تأکید دارد، در حالی که کلمه دوم به حرکت به سمت اشیاء عمومی که قابلیت اتصال به شبکه را دارند و در یک بستر مشترک قرار گرفته‌اند تأکید می‌کند.
این موضوع میتواند به طیف گسترده‌ای از دستگاه‌ها مانند ایمپلنت نظارت بر قلب، فرستنده زیست تراشه در حیوانات مزرعه، حلزون‌های الکتریکی در آب‌های ساحلی،[۱۶] خودروهای دارای حسگر، دستگاه‌های تجزیه و تحلیل D.N.A برای نظارت بر محیط زیست، مواد غذایی، پاتوژن،[۱۷] یا دستگاه‌های عملیات میدانی که به آتش‌نشانان در عملیات جستجو و نجات کمک می‌کند و غیره نسبت داده می‌شود.[۱۸] دانشمندان «اشیاء» را به عنوان «ترکیبی از سخت‌افزار، نرم‌افزار، اطلاعات و خدمات» قلمداد می‌کنند.[۱۹]
این دستگاه‌ها اطلاعات مفید را با کمک فناوری‌های مختلف موجود، جمع‌آوری کرده و سپس به صورت خودکار داده‌ها را بین دستگاه‌های دیگر به جریان می‌اندازند.[۲۰] نمونه کاربردهای کنونی عبارت‌است از: اتوماسیون خانگی (همچنین به عنوان دستگاه‌های خانه هوشمند شناخته می‌شود) مانند کنترل و مدیریت هوشمند روشنایی، باز و بسته کردن درب‌ها، کنترل دما (مانند استفاده از ترموستات هوشمند)، سیستم‌های تهویه هوا و لوازم خانگی هوشمند از قبیل ماشین لباسشویی، خشک‌کن، لوسترهای مدرن، جاروبرقی روباتیک، تصفیه هوا، اجاق گاز، یخچال، فریزر که با استفاده از وای-فای برای نظارت از راه دور به‌کار برده می‌شوند.
همچنین با گسترش اتوماسیون (خودکارسازی) متصل به اینترنت در سیستم‌های جدید، انتظار می‌رود که اینترنت اشیاء مقادیر زیادی از داده‌ها را از مکان‌های مختلف، براساس ضرورت و نیازهای موجود جمع‌آوری کند؛ نتیجه این امر تسریع فرآیند جمع‌آوری داده‌ها و افزایش داده‌های موثر می‌شود.[۲۱] اینترنت اشیا یکی از سیستم عامل‌های هوشمند شهر امروز و سیستم‌های مدیریت انرژی است.[۲۲]
علاوه بر مزایا و فرصت‌ها، اینترنت اشیاء خطراتی را نیز برای مصرف‌کنندگان و شرکت‌ها به همراه دارد. به بیان دقیق‌تر، اطلاعات منتقل‌شده و جمع‌آوری‌شده میتواند افرادی را که از دستگاه‌های مبتنی بر اینترنت اشیاء استفاده می‌کنند در معرض خطر قرار دهد. به عنوان مثال، هنگامی که افراد در شرکت‌ها یا مغازه‌های خود از دوربین‌های مداربسته که یک کاربرد کوچک و بدیهی از این فناوری است، استفاده می‌کنند، داده‌های ضبط شده (که در اینجا فیلم ضبط شده میباشد) از طریق سیگنال‌های رادیویی، از حافظه دوربین مداربسته به تلفن یا رایانه صاحبان منتقل شود. مسئله قابل توجه این است که اگر این اطلاعات منتقل شده رمزنگاری نشده باشد، میتواند توسط افراد دیگری غیر از مالک اصلی نیز دریافت و استفاده شود که این امر مشاغل را به خطر می‌اندازد. برای جلوگیری از به‌وجود آمدن چنین عواقبی، مشاغل باید اقدامات لازم را انجام دهند تا از این اطمینان حاصل شود که اطلاعات آنها ایمن مانده و راهی برای دستیابی مجرمان به داده‌ها وجود ندارد. برخی از این اقدامات شامل رمزنگاری داده‌ها قبل از ارسال به رایانه مقصد یا محدود کردن دسترسی به داده‌ها است.
برای اینکه بحث ما به یک شغل نمونه محدود شود، بیایید شرکتی را در نظر بگیریم که دارای دستگاه‌های مبتنی بر اینترنت اشیاء است. به عنوان مثال، دستبندهای هوشمند میتوانند اطلاعات ارائه شده مربوط به ورزش روزانه کاربر را ضبط کنند. این داده‌ها میتواند چیزی شبیه به تعداد گام‌های هر روز، مدت زمان دویدن هر فرد و ساعاتی باشد که فرد برای ورزش‌کردن از خانه خود خارج می‌شود.
برای ناشناس کردن اطلاعات و کاهش خطرات حریم خصوصی و امنیتی، این شرکت میتواند اطلاعات را بی‌نام جمع‌آوری کند در غیر این‌صورت اطلاعات شخصی مانند نام، آدرس، شماره تلفن و شناسه(IP) اینترنت اشیاء، در معرض خطر نفوذ هستند.
فرض کنیم حتی پس از انجام کلیه اقدامات فوق، داده‌ها به سرقت می‌رود. شرکت باید چه کند؟ پاسخ واحد و یکسانی برای این سؤال وجود ندارد. با این حال می‌توان یکی از بهترین پاسخ‌ها را به صورت زیر توضیح داد:
بنابر اعلام شرکت گارتنر (شرکت پژوهشی و مشاوره‌ای آمریکایی) احتمالاً حدود ۸/۲۰ میلیارد دستگاه بر روی اینترنت اشیاء تا سال ۲۰۲۰ وجود خواهد داشت.[۲۳] تحقیقات ای‌بی‌آی تخمین زده است که بیش از سی‌میلیارد دستگاه به صورت بی‌سیم به بستر اینترنت اشیاء تا سال ۲۰۲۰ وصل خواهند شد.[۲۴] به ازای هر تحقیق و مطالعهٔ صورت گرفته در سال ۲۰۱۴ توسط پروژهٔ اینترنتی تحقیقات پیر، ۸۳ درصد متخصصان تکنولوژی و کاربران مرتبط با اینترنت موافقت کردند که تا سال ۲۰۲۵، رایانش ابری (Cloud computing)، سامانه‌های تعبیه شده و رایانه‌های پوشیدنی تاثیرات مفید و گسترده‌ای بر زندگی مردم خواهند داشت.[۲۴]
اینترنت اشیاء با توانایی جاسازی پردازنده، حافظه و منابع انرژی میتواند تقریباً همه چیز را با استفاده از نرم‌افزار به شبکه متصل کند.[۲۵] این سیستم‌ها وظیفه جمع‌آوری اطلاعات، تنظیمات اکوسیستم‌های طبیعی و حتی ساختمان‌ها و کارخانه‌ها را دارند.[۲۶] در نتیجه همچنین کاربردهایی در زمینه‌های رصد محیط زیست و برنامه‌ریزی شهری نیز دارد.[۲۷]
از سوی دیگر سیستم‌های اینترنت اشیاء نیز میتوانند برای اجرای فعالیت‌های مختلف پاسخگو باشند. برای مثال، سیستم‌های خرید هوشمند میتوانند عادات خرید کاربران در یک فروشگاه را توسط ردگیری کردن تلفن همراه آنها ردیابی کرده و کالاهای مورد نیازشان را به این کاربران پیشنهاد دهند.[۲۸][۲۹] نمونه‌های دیگری نیز در برنامه‌هایی که با مدیریت گرما، آب، الکتریسیته و انرژی سر و کار دارند، از جمله حالت کروز در سامانه ترابری هوشمند منعکس می‌شوند.[۳۰] اینترنت اشیاء زنده برای توضیح دادن شبکه حسگرهای زیستی پیشنهاد شده است که میتواند با رایانش ابری اطلاعات به کاربران اجازهٔ مطالعه دی ان ای و دیگر مولکول‌ها را بدهد.[۳۱][۳۲]
با این حال کاربردهای اینترنت اشیاء فقط در این زمینه محدود نمی‌شوند و موارد دیگری نیز برای اینترنت اشیاء وجود دارد. کاربردهای مهم در این زمینه:
صنعت رسانه، داده‌های بزرگ (BIG Data) را به دو شیوه بررسی می‌کند:
اینترنت اشیاء یک فرصت برای جمع‌آوری و تحلیل آمارهای رفتاری متنوع و روزافزون ایجاد می‌نماید. همبستگی این داده‌ها میتواند بازاریابی هدفمند محصولات و خدمات را متحول کند.[۳۳] برای مثال، همان‌طور که میدوز کلو اشاره کرده، ارقام ردیابی و تحلیل تغییرات با هدف قرار دادن رفتارها، سطح جدیدی از دقت را ممکن کرده است تا تبلیغات بر روی دستگاه‌های مورد استفاده مردم فراهم شود.[۳۴] از دیدگاه رسانه‌ها، داده به‌مانند یک کلید برای اتصال به دستگاه است، در حالی که اساسا مهمترین ویژگی آن افزایش دقت در هدف قرار دادن مشتری میباشد. [۳۵]
برنامه‌های کاربردی اینترنت اشیا معمولاً به کمک تعدادی حسگر[۳۶] با نظارت بر هوا یا کیفیت آب،[۱۶] شرایط جوی یا آلودگی خاک،[۳۷] و نظارت بر حرکات حیات وحش و زیستگاه آنها[۳۸] از محیط زیست میتواند حفاظت کند. توسعهٔ دستگاه‌های منابع محدود متصل به اینترنت به این معنا است که برنامه‌های کاربردی دیگری مانند سیستم‌های هشدار اولیه زلزله و سونامی میتواند توسط خدمات اضطراری برای ارائه کمک مؤثر واقع شود. دستگاه‌های اینترنت اشیا در این کاربرد به‌طور معمول یک منطقهٔ جغرافیایی بزرگ را پوشش می‌دهند و همچنین میتوانند سیار نیز باشند.[۲۶]
پروژهٔ اقیانوس اشیاء یک برنامه تحت رهبری دارپا است که برای ایجاد اینترنت اشیاء در مناطق بزرگ اقیانوسی به منظور جمع‌آوری، نظارت و تجزیه و تحلیل داده‌های محیطی و فعالیت کشتی‌ها طراحی شده است. این پروژه مستلزم استقرار حدود ۵۰۰۰۰ شناور است که مجموعه حسگرهای غیرفعال را در خود جای می‌دهد که به‌طور مستقل کشتی‌های نظامی و تجاری را به عنوان بخشی از یک شبکه مبتنی بر اینترنت شناسایی و ردیابی می‌کند. این پروژه میتواند برای محیط زیست و آلودگی آب تاثیرات منفی بسیاری داشته باشد . همچنین امواج مغناطیسی میتوانند باعث آزار برخی از آبزیان مانند نهنگ ها شوند.
نظارت و کنترل عملیات زیرساخت‌های شهری و روستایی مانند پل‌ها، خطوط راه‌آهن و نیروگاه‌های بادی یک کاربرد کلیدی از اینترنت اشیا است.[۳۹] زیرساخت اینترنت اشیا میتواند برای نظارت بر هر رویداد یا تغییر در شرایط ساختاری که میتواند ایمنی (افزایش امنیت و کاهش ریسک) را بهبود بخشد، استفاده شود. همچنین میتواند برای برنامه‌ریزی فعالیت‌های تعمیر و ایجاد شیوه‌ای کارآمد برای نگهداری بناها، هماهنگی وظایف بین ارائه دهندگان خدمات مختلف و کاربران این امکانات استفاده گردد.[۲۶]
دستگاه‌های اینترنت اشیا میتوانند برای کنترل زیرساخت‌های حیاتی مانند پل برای عبور کشتی یا سد برای تولید برق استفاده گردند. استفاده از دستگاه‌های اینترنت اشیا برای نظارت و ادارهٔ زیرساخت به احتمال زیاد به منظور بهبود مدیریت حادثه و هماهنگی واکنش‌های اضطراری، کیفیت خدمات و کاهش هزینه‌های بهره‌برداری در زمینه‌های مربوط به تمام زیرساخت‌ها میباشد؛[۴۰] حتی موضوعاتی مانند مدیریت زباله از اتوماسیون و بهینه‌سازی.[۴۱]
ساخت شبکه و مدیریت تجهیزات تولیدی (مدیریت سرمایه و وضعیت)، یا کنترل فرایند تولید اینترنت اشیا را در حیطهٔ کاربردهای صنعتی و تولیدات هوشمند وارد می‌نماید.[۴۲] سیستم‌های هوشمند اینترنت اشیا ساخت سریع محصولات جدید، پاسخ‌های پویا به خواسته‌های محصول و بهینه‌سازی زمان تولید محصول توسط شبکه کردن ماشین آلات، سنسورها و تیم‌های کنترل به یکدیگر را قادر می‌سازند.[۲۶]
سیستم‌های کنترل دیجیتال برای خودکار کردن کنترل، پردازش ابزارهای اپراتور و سیستم‌های خدمات اطلاعاتی برای بهینه‌سازی ایمنی و امنیتی هستند که در حوزه اینترنت اشیا قرار می‌گیرند.[۳۹] اما سیستم‌های کنترل دیجیتال خود را به مدیریت دارایی از طریق تعمیر و نگهداری، ارزیابی آماری و اندازه‌گیری به حداکثر رساندن قابلیت‌ها گسترش می‌دهند.[۴۳] سیستم‌های مدیریت صنعتی هوشمند همچنین میتوانند با شبکه هوشمند یکپارچه شوند، در نتیجه باعث بهینه‌سازی انرژی زمان می‌شود. اندازه‌گیری، کنترل خودکار، بهینه‌سازی گیاهان، مدیریت ایمنی و بهداشت و دیگر عملکردها توسط تعداد زیادی از حسگرهای شبکه‌ای ارائه شده‌اند.[۲۶]
بنیاد ملی علوم، دانشگاهی صنعتی برای تحقیق بر روی سیستم نگهداری هوشمند در سال ۲۰۰۱ تأسیس کرد. این دانشگاه بر روی پژوهش‌های مبتنی بر اینترنت اشیا، فناوری تجزیه و تحلیل و پیش‌بینی برای نظارت بر دستگاه‌های متصل شده و پیش‌بینی خرابی دستگاه‌ها و بیشتر برای جلوگیری از شکست احتمالی تمرکز می‌کند.[۴۴]
چشم‌انداز رسیدن به شکست نزدیک به صفر با استفاده از تحلیل‌های اینترنت اشیا باعث توسعهٔ فعالیت‌های ساخت و تعمیر و نگهداری الکترونیکی در آینده می‌شود.[۴۵]
ما به کمک اینترنت اشیاء صنعتی غالباً با صنایع تولیدی مواجه می‌شویم که اشاره به زیر مجموعه ای از اینترنت اشیا دارد. اینترنت اشیاء صنعتی، در تولید میتواند باعث تولید ارزش کسب و کار شود که در نهایت منجر به انقلاب صنعتی چهارم به اصطلاح صنعت ۴٫۰ خواهد شد.
تخمین زده شده است که در آینده، شرکت‌های موفق قادر خواهند بود که از طریق اینترنت اشیاء با ایجاد مدل‌های جدید کسب و کار و بهبود بهره‌وری، بهره‌برداری از طریق تحلیل‌ها برای نوآوری و تبدیل نیروی کار درآمد خود را افزایش دهند.[۴۶] این پتانسیل رشد با اجرای اینترنت صنعتی اشیاء میتواند تا ۱۲ تریلیون دلار تولید ناخالصی داخلی تا سال ۲۰۳۰ نماید.[۴۶]
در حالی که اتصال و اکتساب داده‌ها برای اینترنت صنعتی اشیاء ضروری است اما نباید هدف باشند بلکه پایه و اساس و راه به چیزی بزرگتر هستند. در میان تمامی فناوری‌ها نگهداری پیشگویانه‌ای احتمالاً یک روش مؤثرتر است. به این دلیل که قابل اجرا برای دارایی‌های موجود و سیستم‌های مدیریت است. هدف سیستم‌های نگهداری هوشمند کاهش خرابی غیرمنتظره و افزایش بهره‌وری است که بیش از سی‌درصد از هزینه‌های نگهداری را صرفه جویی می‌کند.[۴۶]
آنالیزهای داده‌های بزرگ صنعتی یک نقش حیاتی در تولید و تعمیر و نگهداری دارایی‌ها بازی می‌کند هرچند که این تنها توانایی داده‌های صنعتی نیست؛[۴۷] سیستم‌های سایبر فیزیکی فناوری مرکزی داده‌های بزرگ یک رابط بین انسان و جهان مجازی خواهند شد. این سیستم سایبر فیزیکی با استفاده از 5c تولید می‌شود. اتصال (connection)، تبدیل (conversion)، سایبر (cyber)، شناخت (cognition)، پیکربندی (cognition) میتواند اطلاعات جمع‌آوری شده را به اطلاعات قابل اجرا تبدیل کند و در نهایت با دارایی‌های فیزیکی برای بهینه‌سازی فرایندها ترکیب کند.[۴۸]
یکپارچه سازی سیستم‌های حسگر و محرک متصل به اینترنت برای بهینه‌سازی مصرف انرژی استفاده می‌شود.[۲۶] انتظار می‌رود که توسط ارتباط یکپارچه دستگاه‌های اینترنت اشیاء (سوییچ‌ها، پریز، لامپ، رسانه‌های قدرت، تلویزیون و غیره) قادر به برقراری ارتباط با شرکت تأمین ابزار به منظور تعادل تولید برق به صورت مؤثر و مصرف انرژی باشند.[۴۹] این دستگاه‌ها همچنین این شانس را به کاربر می‌دهند تا به صورت کنترل از راه دور دستگاه‌های خود را کنترل کنند یا به صورت مرکزی به وسیله یک رابط متنی برابر و فعال کردن توابع پیشرفته‌ای مانند برنامه‌ریزی، آنها را مدیریت کنند (مانند روشن و خاموش کردن دستگاه‌های گرمایشی از راه دور، کنترل کردن اجاق، تغییر شرایط نور و غیره).[۲۶]
دستگاه‌های اینترنت اشیا میتواند برای فعال کردن نظارت از راه دور بر سلامت و اخطارهای اضطراری استفاده شوند. دستگاه نظارت بر سلامت از فشارخون و نظارت بر ضربان قلب تا دستگاه‌های پیشرفته قادر به نظارت بر تجهیزات تخصصی، مانند ضربان ساز فیت بیت مچ بندهای الکترونیکی یا سمعک پیشرفته را شامل می‌شود.
بعضی از بیمارستان‌ها شروع به اجرای «تخت هوشمند» کرده‌اند که میتواند تشخیص دهد که تخت چه زمانی اشغال است یا زمانی که بیمار می‌خواهد بلند شود را متوجه می‌شود. همچنین میتواند فشار مناسب را تنظیم کند و بدون تعامل پرستاران، به بیمار رسیدگی شود.
مزایای اصلی اینترنت اشیاء که سازمان‌های بهداشتی میتوانند از آن بهره‌مند شوند:
کاربردهای جالب اینترنت اشیا در بهداشت و درمان:
سنسورهای تخصصی همچنین میتواند فضاهای زندگی را برای نظارت بر سلامت و رفاه عمومی شهروندان، مجهز کند. در حالی که همچنین از اجرای درمان مناسب و کمک به مردم برای دوباره به دست آوردن پویایی به وسیله معالجه اطمینان حاصل کنند.[۵۰] همچنین فناوری پوشیدنی نیز به وسیلهٔ اینترنت اشیا امکان‌پذیر است.[۵۱]
.JPG)
دستگاه‌های اینترنت اشیاء را می‌توان برای نظارت و کنترل سیستم‌های مکانیکی، الکتریکی و الکترونیکی مورد استفاده در انواع مختلفی از ساختمان (به عنوان مثال دولتی و خصوصی، صنعتی، مؤسسات و مسکونی) در سیستم‌های اتوماسیون استفاده کرد. در این زمینه سه حوزه اصلی تحت پوشش عبارتند از:
اینترنت اشیاء میتواند در ادغام ارتباطات، سازماندهی و پردازش اطلاعات در سیستم‌های مختلف حمل‌ونقل کمک کند. کاربردهای IOT در تمام جنبه‌های سیستم‌های حمل و نقل وجود دارد (مانند خودرو، زیرساخت‌های آن، راننده یا کاربران). تعامل پویا بین اجزای یک سیستم حمل‌ونقل مانند ارتباطات وسایل نقلیه، کنترل هوشمند ترافیک، پارکینگ‌های هوشمند و سیستم‌های جمع‌آوری عوارض الکترونیکی را قادر می‌سازند.
از دید کمیسیون اروپا دو اصل عمومی در سیاست گذاری چیزنت عبارتند از:[۵۲]
- چیزنت نباید هویت، یکپارچگی، حریم خصوصی و حقوق بشری یا آزادی‌های فردی یا عمومی را نقض کند.
- افراد باید کنترل داده‌های شخصی خودشان که توسط یا درون اینترنت اشیاء تولید و پردازش می‌شود را در اختیار داشته باشند، به جز زمانی که این اصل با اصل اول در تعارض باشد.
از زاویه دید حفاظت از داده‌ها مهمترین چالش‌ها عبارتند از:[۵۲]
در زمینه ادعای مالکیت اطلاعات جمع‌آوری شده از طریق اینترنت اشیاء نیز سوالاتی بحث‌برانگیز هستند:
کدام موجودیت مالک داده‌های خامی خواهد بود که گردآوری و منظم شده است؟ اطلاعات محرمانه نقش مهمی در هر سازمان ایفا می‌کند. آیا ارائه دهنده خدمت میتواند از داده‌های گردآوری شده برای خدمت رسانی به سایر مشتریان استفاده کند؟ اگر روابط کسب وکاری میان سازمان و ارائه دهنده قطع شود آیا سازمان میتواند به داده‌های قبلی خود دست پیدا کند؟ چه کسانی حق دسترسی به اطلاعات یک مشتری را دارند؟ اطلاعات مربوط به حسگرهای دمای خانه به سازنده تجهیزات تعلق دارد یا شرکت ارائه دهنده دسترسی اینترنت؟ یا سازمان هواشناسی؟ یا اداره گاز و فروشندگان انرژی؟
اگر حسگرها یا ارتباطات در یک برنامه کاربردی اینترنت چیزها خوب عمل نکنند و آسیب انسانی یا دارایی رخ دهد چه کسی پاسخگو خواهد بود؟ به عنوان نمونه یک حسگر دود ممکن است اطلاعات را به درستی منتقل نکند و خانه‌ای در آتش بسوزد. یا یکی از ابزارهای پزشکی باعث صدمه جدی به فرد شود یا خودرویی نتواند مسیر درست را تشخیص دهد.
زمانی که چندین تأمین‌کننده برای یک قطعه وجود دارد کدام یک باید پاسخگو باشند؟ تولیدکننده حسگر، تولیدکننده واسط برنامه کاربردی، انتقال دهنده مخابراتی، جمع‌آوری کننده داده از راه دور. از کدام موجودیت یا سازمان باید مسئولیت‌پذیری مالی درخواست شود؟[۵۳]
اینترنت اشیاء صنعتی (به انگلیسی :Industrial Internet of Things) یا به صورت مخفف IIOT یکی از مهمترین و پر کاربردترین زمینه‌های گسترش اینترنت اشیاء میباشد و به عبارت دیگر، به معنی کاربرد این فناوری در زمینه‌های صنعتی و استفاده از آن به عنوان یک شبکه صنعتی هوشمند میباشد. با استفاده از اینترنت اشیاء صنعتی در واحدهای صنعتی می‌توان کلیه اشیاء در آن واحد را به یکدیگر متصل کرد و یک شبکه یکپارچه برای انجام کلیه امور تبادل اطلاعات، انجام امور کنترلی و مانیتورینگ به وجود آورد.
این فناوری در زمرهٔ چهار فناوری بزرگ اصلی قرار می‌گیرد که آینده اتوماسیون صنعتی را در به شدت تحت تأثیر قرار خواهد داد.[۵۴] پیشرفت این فناوری تا آنجایی خواهد بود که طبق پیش‌بینی‌های انجام شده تا سال ۲۰۲۰ و با ورود شرکت‌های بزرگ و فعال اتوماسیون صنعتی به این زمینه، ارزش بازار این فناوری به بیش از ۳۱۹ میلیارد دلار می‌رسد، که رقم قابل توجهی است.[۵۵]
مرکز تحقیقات مخابرات ایران (پژوهشگاه ارتباطات و فناوری اطلاعات) پروژه‌هایی را برای بررسی پیاده‌سازی فناوری اینترنت اشیاء در ایران انجام داده است. یکی از این پروژه‌ها با عنوان «تدوین کسب و کار اینترنت اشیا در کشور» (از تاریخ ۱۰ دی ۱۳۹۳ تا ۱۰ خرداد ۱۳۹۴)، انجام شده است. در این پروژه بر اساس تجربیات علمی و عملیاتی کشورهای مختلف در حوزه‌های حاکمیت،[۵۶] کسب و کار، کاربردها[۵۷] و فناوری‌ها مطالعات اولیه صورت گرفت و نقشه راه ایران با هدف استفاده ایران از فناوری‌های نوین نظیر اینترنت اشیاء برای افزایش رفاه اقتصادی، کیفیت زندگی و حفاظت از محیط زیست برای رسیدن به چشم‌انداز اقتصادی ۱۴۰۴ تعیین شد.
اولین ماهواره ایرانی در حوزه اینترنت اشیاء ماهواره هاتف بوده است.[۵۸] پس از آن ماهواره های هدهد و کوثر در نوبت پرتاب قرار دارد.[۵۹]همچنین به گفته رئیس گروه فضایی صاایران، منظومه شهید سلیمانی شامل حدود ۲۰ ماهواره است که تا انتهای ۱۴۰۴ پرتاب می‌شود. این منظومه ماهواره‌ای اینترنت اشیا را فراهم می‌کند.[۶۰]
اطلاعات فراگیر در کنترل خود مختار قسمتی از مفهوم اصلی اینترنت اشیاء نیستند. اطلاعات فراگیر و کنترل آزاد نیز الزاماً نیازی به ساختارهای بین شبکه‌ای ندارند. هرچند، در تحقیق به منظور ادغام مفاهیم اشیاء بین شبکه‌ای و کنترل آزاد با نتایج اولیه به سوی این جهت با در نظر گرفتن اهداف به عنوان نیروی راه انداز برای اینترنت اشیا {Internet of Things} آزاد، یک انتقال وجود دارد.
در آینده اینترنت اشیاء غیر جدی و شبکه باز که در آن به‌طور اتوماتیک سازمان داده شده باشند یا نهاد، شخصیت‌های هوشمند (مثل خدمات وب) اهداف مجازی ممکن است باشند که با یکدیگر در تعامل خواهند بود قادرند به‌طور مستقل عمل کنند (که اهداف خود را حفظ یا اهداف مشترکی را دنبال کنند) بستگی به موقعیت وب یا متن یا شرایط و موقعیت محل دارد.
رفتار مستقل و آزاد از طریق جمع‌آوری دلیل اطلاعات متن و همچنین توانایی اشیا به منظور ردیابی تغییرات محیطی، نواقصی اثرگذار بر روی سنسور دها و معرفی کارکردهای تعدیل نشده مناسب روند اصلی تحقیق را تشکیل می‌دهد.[۶۱] واضح است که احتیاج به ارائه اعتبار به فناوری ای اُ تی میباشد.
محصولات ای اُ تی مدرن و راه حل‌های در بازار انواع فناوری‌های مختلف را برای حمایت کردن چنین متن آگاه فراگیر اما بسیار پیچیده‌تر شکل‌های اطلاعات درخواست شده است که به واحدهای سنسور که قرار است در محیط‌های حقیقی بکار گرفته شوند این امکان را بدهد.
این سیستم احتمال دارد نمونه ای از یک معماری واقعه یا حادثه راه انداز است.[۶۲] از مدل پایین به بالا (که بر مبنای فرایند و عملیات متن در وقت واقعی قرار دارد) و هر سطح فرعی را ملاحظه خواهد کرد و در نظر خواهد گرفت؛ بنابراین مدل راه اندازی شده و رویکردهای تابه‌ای به‌طور هم‌زمان با مدل‌های جدید به منظور احیای حالت‌های استثنایی و فرایند تکاملی غیر معمول وجود خواهند داشت. (سیستم‌های چندعاملی ،BADSCT،...)
در شبکه با اینترنت اشیاء و معنی، یک واقعی حادثه زمان بر مبنای جبر یا مدل قرار ندارد اما به جای آن بر مبنای متن واقعه یا حادثه یک شبکه اشیاء قرار دارد. این نیز یک وب خواهد بود. در نتیجه، آن الزاماً استانداردهای مشترک پیش‌بینی همه چیز بیشتر است، جهانی برای همه چیز با هر جریان که رویکردی از بالا به پایین استانداردها داشته باشد ممکن و میسر نیست انجام آن احتیاج به استانداردها داشته باشد ممکن و میسر نیست.
ساختن بر بالای اینترنت اشیاء، وب اشیاء آرشیتکتی برای به‌کارگیری لایه اینترنت اشیا نگاهی به هم گرایی اطلاعات از (اینترنت اشیاء) ابزارآلات در بکارگیری‌های وب به منظور ایجاد استفاده و به‌کارگیری حالات مبتکرانه میباشد.
به منظور برنامه‌ریزی و کنترل جریان اطلاعات در اینترنت اشیاء، یک جهت آرشیتکتی پیش‌بینی شده است که BPM در همه جا نامیده شده است؛ که مخلوطی از فرایند مدیریتی سنتی با فرایند داده کاوی با ظرفیت‌های مخصوصی است که بتواند به صورت اتوماسیون تعداد زیادی از ابزارهای هماهنگ شده را کنترل کند.
حلقه‌های نیمه باز یا بسته (مثل زنجیرهای ارزش زمانی که پایان جهان بتواند در جای خود قرار گیرد) آی تی اغلب به عنوان یک سیستم پیچیده مورد مطالعه و ملاحظه قرار می‌گیرد[۲۳] و این بدین علت است که تعداد زیاد ارتباط مختلف، در تعامل بین عمل کننده‌های اتوماسیون به ظرفیت آن برای عمل کننده‌های جدید وجود دارد. در قسمت آخر (لوپ کاملاً باز) احتمال دارد که یک محیط پر از به هم ریختگی دیده شود زیرا سیستم‌ها همیشه پایانی دارند به عنوان رویکردی روش عملی تمام عناصر در اینترنت اشیاء یی در فضای جهانی و عمومی راه اندازی نمی‌شود سیستم‌های فرعی اغلب به منظور آرام کردن یا پایین آوردن رشک‌های خصوصی کنترل و اطمینان اجرا می‌شوند راه اندازهای روباتیک‌ها ابزارهایی که برای صحبت کردن با دیگر پروتکل‌ها را به اشتراک نمی‌گذارند.
اینترنت اشیاء از چند پاره بودن پلتفرم، استانداردهای فنی غیر مشترک و عدم قابلیت یکپارچه سازی رنج می‌برد.[۶۳][۶۴][۶۵][۶۶] در شرایطی که سخت‌افزارها و نرم‌افزارهایی که بر روی آنها استفاده می‌شوند به صورت فنی غیر یکنواخت هستند، ساخت برنامه‌هایی که بر روی این اکوسیستم فنی غیر یکنواخت به صورت یکنواخت کار کنند بسیار دشوار است.[۶۷]
به عنوان مثال، اتصال بی‌سیم برای دستگاه‌های اینترنت اشیاء را می‌توان با استفاده از بلوتوث، زیگ بیZ-Wave , LoRa، NB-IoT، Cat M1 و همچنین رادیوهای اختصاصی کاملاً سفارشی انجام داد - هرکدام مزایا و معایب خاص خود و اکوسیستم پشتیبانی منحصر به فردی دارند.[۶۸]
طبیعت رایانش بی‌نظم سیستم‌های اینترنت اشیاء همچنین مشکلی برای امنیت است، چرا که وصله‌های ارائه شده برای باگ‌های سیستم عامل اصلی معمولاً به کاربران سیستم‌های قدیمی و ارزان قیمت تر نمی‌رسند.[۶۹][۷۰][۷۱] یک مجموعه از محققان می‌گویند عدم پشتیبانی فروشندگان از دستگاه‌های قدیمی با وصله‌ها و به‌روزرسانی‌ها، بیش از ۸۷٪ دستگاه‌های فعال Android را آسیب‌پذیر کرده است.[۷۲][۷۳]
فیلیپ ن. هاوارد، استاد دانشگاه و نویسنده، می‌نویسد که اینترنت اشیاء پتانسیل بسیار زیادی برای توانمند سازی شهروندان، شفاف سازی دولت و گسترش دسترسی به اطلاعات فراهم می‌کند. هاوارد هشدار می‌دهد که تهدیدهای مربوط به حریم خصوصی بسیار زیاد است، همچنین احتمال کنترل اجتماعی و دستکاری سیاسی نیز وجود دارد.[۷۴]
نگرانی در مورد حریم خصوصی باعث شده که بسیاری این احتمال را در نظر بگیرند که زیرساخت‌های کلان داده مانند اینترنت اشیاء و داده کاوی ذاتاً با حریم خصوصی ناسازگار هستند.[۷۵] چالش‌های اصلی افزایش دیجیتالی شدن در بخش‌های آب، حمل و نقل و انرژی مربوط به حریم خصوصی و امنیت سایبری است که نیاز به پاسخ کافی از سوی پژوهشگران و سیاست گذاران دارد.[۷۶]
سرمقاله‌های WIRED نیز در مورد نقض حریم خصوصی توسط اینترنت اشیاء ابراز نگرانی کرده‌اند، در یکی از این سرمقاله‌ها آمده است: "آنچه شما در معرض از دست دادن هستید حریم خصوصی شماست. در واقع، از این هم بدتر؛ شما فقط حریم خصوصی خود را از دست نخواهید داد، بلکه باید بدانید مفهوم حریم خصوصی دقیقا در جلوی چشمان شما بازنویسی می‌شود. "[۷۷]
در امنیت اینترنت اشیاء، علی‌رغم تحقیقات چیزنت و امنیت آن، حملات مختلفی معرفی می‌شود که فضای این مفهوم و فناوری‌های مرتبط با آن را درگیر کرده است. این نشان می‌دهد که فناوری به پرتگاه بسیار پیچیده‌ای نزدیک شده است و اقدامات متقابل اغلب صرفاً واکنشی است.
بنابراین نیاز است اندکی به عقب بازگردیم -زمانیکه این فناوری‌های مؤثر بر زندگی بشر، در حال توسعه بودند و به سمت ابعاد خوبی از فناوری تمایل داشتند- و امنیت را در هر سطحی بازتعریف کنیم. اگرچه این مسائل به خاطر اجبارهای نظارتی در حال تغییر است اما با این حال تأیید مراکز دولتی به معنای امنیت نخواهد بود. مسئله امنیت در اینترنت اشیاء را می‌توان مهمترین چالش توسعه این فناوری در نظر گرفت. در این رابطه استانداردهای مختلفی در حال توسعه است ولی همچنان نیازمندی‌های امنیتی اینترنت اشیاء و حتی مخاطرات آن به خوبی شناسایی و تحلیل نشده است.
با بررسی مقالات و کتاب‌هایی که در حوزه امنیت اینترنت اشیاء ارائه شده‌اند، می‌توان دریافت که امنیت باید در تمام سطوح بسته‌ها و سرویس‌ها نیز در نظر گرفته شود؛ بنابراین در تمام مراحل توسعه سیستم، ویژگی‌های امنیتی وجود خواهند داشت. به این نوع توسعه امنیت، رویکرد «دفاع- در-عمق» گفته می‌شود. این رویکرد، امنیت را در دل شبکه چیزنت صنعتی گنجانده و به سازمان‌ها و شرکت‌ها اجازه می‌دهد تا با درگیر کردن مهاجمان به صورت لایه به لایه، زمان بیشتری برای دفاع از منابع خود داشته باشند.
خطراتی در خصوص اینترنت اشیاء وجود دارد و به همین دلیل نمی‌توان امنیت آن را صد درصد دانست. در اینترنت اشیاء دستگاه‌ها اطلاعاتی را فرستاده و دستورهایی را دریافت می‌کنند، از این رو نفوذ هکر و سوءاستفاده آن چندان هم دور از انتظار نیست. اخیراً آزمایشگاه مکآفی اینتل گزارش امنیتی را ارائه کرده است که طی آن به خطراتی که دستگاه‌های اینترنت اشیاء را تهدید می‌کنند، اشاره کرده است. در این گزارش آمده که با افزایش دستگاه‌های متصل به هم در اینترنت اشیاء، خطر نفوذ هکرها نیز افزایش می‌یابد، شاید برخی دستگاه‌ها از امنیت کافی برخوردار نباشند.
در کنفرانس هکرهای کلاه سفید سال ۲۰۱۳، محققان امنیتی نشان دادند که چگونه دوربین‌های امنیتی به راحتی هک می‌شوند. هنگامی که هکرها نفوذ کردند میتوانند ویدئوهای ضبط شده را سرقت کرده و به شبکهٔ کل دوربین‌ها نفوذ کنند. در سال ۲۰۱۴ هکرهایی توانستند به دوربین‌های موجود در اتاق کودکان نفوذ کرده و از این طریق ترس و وحشت را در آنها ایجاد کردند. شبکهٔ BBC اخیراً مقاله‌ای را در خصوص دوربین‌های هک شده کودکان منتشر کرده است. همهٔ این اتفاقات کاربران را وحشت‌زده و نگران می‌کند.[۷۸]
در همه‌گیری ویروس کرونا (کووید ۱۹) که از سال ۲۰۱۹ اتفاق افتاده است، در بعضی از کشورها جهت جمع‌آوری اطلاعات پایبندی افراد مبتلا به قرنطینه خانگی، به وسیله ردیابی گوشی‌های هوشمند آن افراد موفق به جمع‌آوری میزان مشارکت و پایبندی افراد شدند.
هر دستگاه مبتنی بر اینترنت اشیاء از طریق بسترهای ارسال اینترنتی، داده‌ها را به دیگر دستگاه‌های اینترنت اشیاء ارسال می‌کند. سیستم عامل‌ها میان حسگرها و شبکه‌های داده ارتباط برقرار می‌کنند.
فهرست سیستم عامل‌های مخصوص اینترنت اشیاء که نرم‌افزار آزاد و متن باز هستند به شرح زیر است:
لیست سیستم عامل‌های مخصوص اینترنت اشیاء که نرم‌افزار آزاد و متن باز نیستند به شرح زیر است:
بهتر است بدانید اینترنت اشیاء برای رشد بیشتر باید از فناوری‌های بلاک چین استفاده کند تا مشکل امنیت این فناوری برطرف شود. همچنین استفاده از فناوری بلاک چین در اینترنت اشیا میتواند کاربردهای بسیاری داشته باشد. اگر بخواهیم به کاربردهای آن اشاره کنیم باید بگوییم با استفاده از سیستم‌های ارزهای دیجیتال می‌توان انرژی IOT را تأمین کرد.
حتی با استفاده از بلاکچین می‌توان به جای ارسال ارزهای فیات برای پرداخت دستگاه‌هایی که به اینترنت اشیاء متصل هستند از ارزهای دیجیتال استفاده کرد. البته تنها فضای بلاک چین در اینترنت اشیا تأثیر گذار نیست بلکه فناوری IOT نیز کاربرهای زیادی در حوزه بلاک چین دارند. یکی از کاربردهای IOT است که میتواند ذخیره‌سازی و مشکلات محاسبی در فضای بلاک چین تا حدی برطرف کند.
البته چندین رمز ارز متفاوت نیز وجود دارند که در حوزه اینترنت کاربرد دارند. که ارزهای دیجیتال هلیوم، آیوتکس (IOTeX)، ایکس وای او (XYO) و همچنین آیوتا (IOTA) از رمز ارزهای IOT می‌باشند.
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
