اینترنت اشیا چیست؟ + معرفی پروژه‌های IOT

IoT چیست

اینترنت اشیا (IoT) به کلیه دستگاه‌های سراسر دنیا گفته می‌شود که به اینترنت متصل اند و داده‌ها را جمع‌آوری می‎‌کنند تا به اشتراک بگذارند. امکان تبدیل هر چیز کوچکی به موارد بزرگتر، به لطف چیپ‌های فوق ارزان کامپیوترها و شبکه‌های بیسیم، در IoT وجود دارد. اتصال این دستگاه و ایجاد تغییراتی در آنها کمک می‌کند تا سطحی از هوش مصنوعی و قابلیت انجام کارها را بدون دخالت انسان را داشته باشند. در کل می‌توان گفت که Internet of Things توانسته تا با ادغام دیجیتال و دستگاه‌های فیزیکی، دنیای اطراف ما را هوشمندتر و مؤثرتر کند. 

تاریخچه اینترنت اشیا

ایده‌ی افزودن حسگر و هوشمندی به یک سری دستگاه‌های فیزیکی از دهه ۸۰ و ۹۰ میلادی بحث می‌شد که فرایند انجام آن به تعویق افتاد. دلیل این تعویق هم آمااده نبودن تکنولوژی لازم بود. چیپ‌ها در آن دوران بسیار بزرگ بودند و همین موضوع باعث شده بود که وسیله‌ها به طور مؤثر قادر به ارتباط گرفتن نباشند.

تگ‌ RFID کمک کرد تا پردازنده‌ها ارزان، مقرون به صرفه و قابل دسترس باشند. به علاوه، دسترسی زیاد به پهنای باند اینترنت و شبکه‌های بیسیم هم در بهبود این مسئله مؤثر بودند. تگ دیگری با نام “IPv6” نیز پا به عرصه گذاشت که با ارائه کافی آدرس‌های IP برای هر دستگاه، به مقیاس‌پذیری IoT بسیار کمک کرد.

Kevin Ashton شخصی بود که عبارت “Internet of Things” را سال ۱۹۹۹ برای این تکنولوژی در نظر گرفت که تقریباً یک دهه بعد اجرایی شد. او همچنین در مصاحبه‌ای در رابطه با این ایده گفت که اینترنت اشیا فرهنگ انسانی (اشیا ما) را با سیستم اطلاعات دیجیتال ما (اینترنت) ادغام می‌کند. در ابتدا اتصال اینترنت به دستگاه‌ها هزینه زیادی را در پی داشت، اما هرچه جلوتر می‌رفتند این هزینه کمتر و کمتر می‌شد تا جایی که کارشناسان پیش‌بینی کردند که این هزینه روزی کمتر از ۱۰ سنت خواهد بود و امکان اتصال هر دستگاهی به اینترنت به وجود خواهد آمد.

اینترنت اشیا را بیشتر بیزینس‌ها و کارخانه‌ها استفاده می‌کردند تا اپلیکیشن‌های خود را عرضه کنند، اما در حال حاضر این تکنولوژی در مرحله همه‌گیری و پر کردن خانه‌ها و دفترهای کاری کلیه افراد می‌باشد.

اینترنت اشیا چگونه کار میکند

اولین قسمت یک سیستم IoT دستگاهی برای جمع‌آوری داده است. به طور کل، اینترنت اشیا دستگاه‌های متصل به اینترنت هستند که هر کدام آدرس‌های IP خود را دارند. این دستگاه‌ها می‌توانند از پیچیده‌ترین همچون ربات‌های موبایلی دسته بندی شوند تا نمونه‌های ساده‌تری همچون مانیتورهایی که دما و یا گاز موجود در ساختمان‌ها را اندازه‌گیری می‌کنند. 

در مرحله بعد، داده‌های جمع‌آوری شده را داریم که در یک نقطه جمع می‌شوند. این انتقال می‌تواند به صورت بیسیم و یا از طریق شبکه‌ها انجام شود که با استفاده از اینترنت و یا فضای ابری امکان‌پذیر می‌شود. 

در آخر پردازش و تجزیه و تحلیل داده در مرکز داده و یا فضای ابری باید انجام شود. اما مواردی هم هستند که ارسال داده از دستگاه، پردازش آن، تجزیه و تحلیل شدن و سپس بازگشتِ داده، می‌توانند مدت زمان زیادی را از سیستم بگیرند. به همین دلیل، محاسباتی برای کمک به میان می‌آیند. به این شکل که دستگاه هوشمند داده را جمع‌آوری و در فاصله نزدیکی تجزیه و تحلیل می‌کند که باعث کاهش زمان تأخیر می‌شود.

مزایا اینترنت اشیا

کارخانه‌ها و بیزینس‌ها با استفاده از افزودن حسگرها به محصولات خود قصد دارند تا نحوه عملکرد آنها را متوجه شوند. این فرایند به مشاغل کمک می‌کند تا پیش از ایجاد هرگونه ضرری از سوی محصولات، آن را تعمیر و یا جایگزین کنند. شرکت‌ها می‌توانند تا سیستم‌ها و منابع خود را با استفاده از داده‌های ایجاد شده و ذخیره شده توسط این حسگرها ارتقا دهند.

از جمله مزایا دیگر به مصرف‌کنندگان مربوط است که طبق اهداف ارائه شده از سوی IoT می‌توان گفت که زندگی و محیط اطراف افراد، قرار به هوشمندتر شدن، قابل اندازی‌گیری کردن و راحت‌تر شدن است. به عنوان مثال، دوربین‌های امنیتی منازل را در نظر بگیرید که به افراد کمک می‌کنند تا جزئیات اتفاقات داخل و خارج منازل خود را مشاهده کنند.

حتی می‌توان فراتر از زندگی روزمره رفت و قابلیت این حسگرها برای درک آلودگی و سر و صداهای اطراف خود فکر کرد. خودروها و شهرهای هوشمند می‌توانند به تغییر سبک زندگی‌های شخصی و عمومی کمک کنند. افراد بسیاری هستند که به داشتن خانه‌هایی متصل به اینترنت علاقه‌مند اند و به همین دلیل، شرکت‌ها در تلاش‌اند تا وسایل هوشمندی را با استفاده از اینترنت اشیا به این افراد ارائه دهند. خود شرکت‌ها نیز می‌توانند خروجی این دستگاه‌ها را بررسی کنند تا محصولات خود را بهبود بخشند. 

امنیت IoT

یکی از بزرگترین مسائل در رابطه با اینترنت اشیا همین امنیت است. در نظر داشته باشید که کلیه داده‌ها (به طور مثال در دوربین‌های داخل منازل) ثبت می‌شوند و نگهداری آنها در جایی امن و به دور از دسترس برای اعتماد کاربر و مشتری بسیار حیاتی به شمار می‌رود که تا به اینجای کار، امنیت خیلی خوبی از سوی IoT ارائه نشده است. دستگاه‌هایی هستند که خیلی به این موضوع توجه نمی‌کنند و از مکانیسم‌های رمزنگاری داده‌ها استفاده نمی‌کنند.

نرم‌افزارهای این دستگاه‌ها همیشه در معرض خطر هستند. هکرها علاقه زیادی به حمله به دستگاه‌های دارای اینترنت اشیا دارند، چراکه سطح امنیتی این دستگاه‌ها بسیار پایین است. این ایرادات باعث شده است تا وسایل منزل همچون یخچال، گاز و یا ماشین ظرف‌شویی کاملاً مورد توجه آنها قرار گیرد. تحقیقات نشان می‌دهد که ۱۰۰,۰۰۰ وب‌کم کشف شده است که قابلیت هک شدن دارند. حتی ساعت‌های هوشمند را هم می‌توان در این بخش اشاره کرد که هکرها می‌توانند به شنیدن مکالمات، یافتن موقعیت مکانی و یا ارتباط گرفتن با افراد اقدام کنند. هزینه این دستگاه‌ها رفته رفته کاهش می‌یابد و همین موضوع باعث خطرپذیرتر شدن آنها می‌شود.

حال بیزینس‌ها و شرکت‌ها را در نظر بگیرید که دستگاه‌های خود را به اینترنت اشیا وصل می‌کنند و هکرها به راحتی می‌توانند اطلاعات آنها را هک کنند. از همین رو شرکت‌ها موظف اند تا این نکته را در نظر بگیرند که سرورهای آنها باید ایزوله شده و محافظت‌شده باشند و همچنین داده‌ها هم به رمزنگاری شدن نیاز دارند. 

چگونه امنیت اینترنت اشیا را بالا ببریم؟

امنیت IoT اخیراً خیلی جدی گرفته نشده و حمله‌های هکر ها هم بیشتر شده است. از همین رو، مواردی برای کمک به امنیت این بخش در نظر گرفته شده است تا ایرادات اینترنت اشیا را پوشش دهد. برخی از این موارد که بیزینس‌ها که افراد می‌توانند برای بالا بردن امنیت استفاده کنند را با شما به اشتراک خواهیم گذاشت:

• تغییر پسوورد پیش‌فرض: این گزینه کاملاً بدیهی و ساده است، اما باز هستند شرکت‌هایی که انجام آن را فراموش می‌کنند. با به کارگیری این روش، دیگر حمله‌های سایبری بیشمار نخواهیم نداشت. 
• اطمینان از امنیت نرم‌افزار: دستگاه‌ها می‌توانند با استفاده از معیارهای امنیتی در نرم‌افزارها محافظت شوند. به عنوان مثال قرار دادن پسوورد برای دسترسی به نرم‌افزار یکی از روش‌های مناسب است. این نکته را هم در نظر داشته باشید که بهتر است تا نرم‌افزار به صورت خودکار روشن نشود و به علاوه، بررسی منظم دستگاه‌ها و کلیه برنامه‌های نصب‌شده در آنها به شدت توصیه می‌شود. 
• دفاع در برابر جعل هویت: هکرها رفته رفته باهوش‌تر شده اند که اصلاً به نفع اینترنت اشیا نیست. از همین رو پیشنهاد می‌شود تا بیزینس‌ها حتماً دستگاهی که به اتصال تمایل دارد را شناسایی کنند. چراکه بیرون نمودن مجرمان از شبکه بسیار دشوار است.
• استفاده از پروتکل‌های رمزنگاری‌شده: دستگاه‌های اندکی از ارتباطات رمزنگاری شده استفاده می‌کنند. ارتباطات دستگه‌ها در بستر اینترنت می‌تواند حسابی خطرناک باشد. حتی دستگاه‌هایی که به اپلیکیشنی در موبایل متتصل می‌شوند هم بهتر است تا از پروتکل رمزنگاری شده استفاده کنند. 

کاربرد اینترنت اشیا

سازمان‌هایی هستند که استفاده از دستگاه‌های دارای حسگر را در فرایند کار خود نیاز دارند و از جمله این ارگان‌ها می‌توان به کارخانه‌ها اشاره کرد که با استفاده از این تکنولوژی می‌توانند معایب سیستم‌ها و محصولات خود را متوجه شوند و به تعمیر آنها اقدام کنند و از وارد شدن هرگونه آسیب به پروسه کار خودداری کنند. همین موضوع هزینه‌های عملکرد را کاهش می‌دهد، کارایی را افزایش می‌دهد و مدیریت عملکرد دارایی‌ها را بهبود می‌بخشد.

مواردی دیگری هم وجود دارد که از اینترنت اشیا استفاده می‌شود. صنعت خودروسازی را در نطر بگیرید که IoT کاربرد زیادی را در آن دارد. علاوه بر استفاده از این تکنولوژی در خط تولید، IoT معایب قسمت‌های مختلف ماشین را می‌تواند زودتر از خود فرد تشخیص و اخطار دهد. اطلاعات ذخیره شده در مرکز داده هم که به کارخانه‌ها کمک می‌کند تا بهترین قطعات را بر اساس عملکردها تولید کنند.

کادر درمان هر کشوری با استفاده از اینترنت اشیا قادر خواهد بود تا وسایل مورد نیاز هر بیماری که قادر به پیدا کردن آن نیستند را پیدا کنند. دارایی‌های بیمارستان‌ها که دارای حسگر باشند، قابلیت دنبال کردن و جستجو را خواهند داشت. بدون شک مثال‌های دیگری را هم در این رابطه می‌توان در نظر گرفت.

انواع اینترنت اشیا

۱.اینترنت اشیا مصرف‌کننده: CIoT به کاربرد خود اینترنت اشیا برای ایپلیکیشن‌ها و دستگاه‌های مصرف‌کنندگان می‌گویند. از جمله محصولات رایج CIoT می‌توان به گوشی‌های هوشمند، دستگاه‌های هوشمند و لوازم خانگی اشاره کرد. معمولاً این دسته از اینترنت اشیا از Wi-Fi، بلوتوث و ZigBee برای تسهیل ارتباطات استفاده می‌کند؛ چراکه در کوتاه‌برد هم کارایی داشته و در مقیاس‌های کوچکتری همچون منازل و دفاتر کاری هم مورد استفاده قرار می‌گیرد. 

۲. اینترنت اشیا تجاری: برخلاف مورد قبلی که تمرکز روی محیط خانه و شخصی بود، IoT تجاری کمی گسترده‌تر کار می‌کند. به این شکل که در بخش‌هایی همچون سوپرمارکت‌ها، دفترها، مغازه‌ها و هتل‌ها به کار گرفته می‌شود تا تجربه کاربران را بالاتر ببرد.

۳. اینترنت اشیا صنعتی: IIoT را می‌توان به عنوان فعال‌ترین اینترنت اشیا در نظر گرفت. تمرکز اصلی آن هم بر تقویت سیستم صنعتی موجود است تا آنها کارآمدتر کند. معمولاً اینترنت اشیا صنعتی در کارخانه‌های تولیدی با مقیاس بزرگ مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین در بخش‌های سلامت، کشاورزی و خودروسازی هم به چشم می‌خورد.

۴. اینترنت اشیا زیرساخت: این نوع از IoT به توسعه زیرساخت‌های هوشمند مربوط است که فناوری‌های اینترنت اشیا را جهت افزایش کارایی، صرفه جویی در هزینه و موارد دیگر ادغام می‌کند. زیرساخت‌های شهری و روستایی همچون راه‌آهن‌ها و پل‌ها هم در این دسته قرار می‌گیرند. در کل اینترنت اشیا زیرساخت شباهت زیادی به مورد قبلی دارد.

۵. اینترنت اشیا نظامی: اسم IoMT کاملاً مشخص است که چه کاربردی دارد. این IoT در محیط نظامی و موقعیت‌های میدان جنگ مورد استفاده قرار می‌گیرد و هدف اصلی آن هم تقویت ارزیابی ریسک‌ها و بهبود زمان پاسخ است. یکی از کاربردهای رایج اینترنت اشیا نظامی، اتصال کشتی‌ها، هواپیماها، تانک‌ها و حتی پایگاه‌های عملیاتی است که از طریق یک سیستم به هم پیوسته انجام می‌شود. به علاوه، IoMT داده‌هایی را تولید می‌کند که به بهبود شیوه‌های نظامی، سیستم‌ها و تجهیزات کمک می‌کند.

پروژه های IoT

همانطور که پیش‌تر صحبت شد، اینترنت اشیا به دستگاه‌های فیزیکی اجازه می‌دهد تا به صورت بیسیم بتوانند با شبکه‌ها ارتباط بگیرند. در این قسمت لیستی از برخی پروژه‌های مطرح و نوآورانه IoT را با شما به اشتراک می‌گذاریم. کلیه این پروژه‌ها با استفاده از اتصال اینترنت امکان‌پذیر می‌شوند. پروژه‌های بسیاری در اینترنت اشیا وجود دارند، اما ۴ مورد از آنها را در این بخش آورده‌ایم.

۱. سیستم پایش آلودگی هوا: امروزه آب و هوا به دلیل بزرگ شدن شهرها حسابی آلوده شده است و در نتیجه، سلامت انسان‌ها در خطر بوده و بیماری‌های زیادی را برای آنها در پی داشته است. این سیستم با استفاده از اینترنت اشیا قادر خواهد بود تا کیفیت هوا را از طریق اینترنت اندازه‌گیری کند. 

سیستم به گونه‌ای کار می‌کند که علاوه بر اطلاع رسانی در رابطه با کیفیت هوا، اطلاعاتی را هم ذخیره می‌کند تا برای ارزیابی‌ها و پیش‌بینی‌های آینده مورد استفاده قرار گیرند. 

۲. سیستم گزارش آب و هوا: یکی از بهترین پروژه‌های IoT سیستم اطلاع رسانی و گزارش آب و هوا است. این سیستم دما، رطوبت و حسگرهای باران را جمع‌آوری می‌کند و آمار را به صورت آنلاین گزارش می‌کند. رنگ‌هایی همچون زرد، قرمز و سبز هم برای نشان دادن موقعیت‌های عجیب و غیرمعمول همچون سونامی و یا طوفان استفاده می‌شود. 

۳. سیستم خودکارسازی منزل: این سیستم بسیار در این صنعت به بحث گذاشته شده است. عملکرد آن هم به گونه‌ای است که قصد خودکارسازی لوازم خانگی را دارد. کلیه لوازمی که به شبکه IoT متصل هستند قابلیت کنترل شدن و اجرا شدن از طریق گوشی‌های هوشمند را دارد. این ویژگی هم راحتی و هم قدرت کنترل زیادی را به افراد می‌دهد.

۴. ربات تشخیص چهره: این پروژه با توانایی تشخیص چهره تجهیز شده است تا چندین چهره و یا حتی صدای افراد را شناسایی کند. ادغام چندین ویژگی در این سیستم به افراد کمک می‌کند تا امنیت شبکه را بلا ببرند. همچنین سیستم دارای یک دوربین است که به کمک این فرایند می‌آید.