اینترنت اشیاء چیست؟

اینترنت چیزها یا به اختصار آی‌.او.تی (به انگلیسی: Internet of Things (IoT)) یا چیزنت که طبق دیدگاه شرکت سیسکو گاهی اینترنت اشیاء (به انگلیسی: Internet of Objects) نیز برای آن به کار می‌رود،به‌طور کلی به اشیاء و تجهیزات محیط پیرامون‌مان که به شبکه اینترنت متصل شده و توسط اپلیکیشن‌‌های موجود در تلفن‌های هوشمند و تبلت قابل کنترل و مدیریت هستند، اشاره دارد. اینترنت اشیاء به زبان ساده، ارتباط حسگرها 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، یا به پیچیدگی نظارت بر زیرساخت‌های شهری و ترافیک باشد. از ماشین لباسشویی و یخچال گرفته تا پوشاک؛ این شبکه بسیاری از دستگاه‌های اطراف ما را در برمی‌گیرد.

اتحادیه بین‌المللی مخابرات، اینترنت اشیاء را «زیرساختی جهانی برای جامعه اطلاعاتی که بر اساس فناوری‌های ارتباطی و اطلاعاتی دارای قابلیت تعامل‌پذیری از قبل موجود و رو به رشد از طریق اتصال (فیزیکی و مجازی) اشیاء خدمات پیشرفته‌ای را ممکن می‌سازد» تعریف کرده‌است. طبق رهنمودهای اتحادیه بین‌المللی مخابرات «چیز» در عبارت اینترنت اشیاء یا به یک شی از جهان فیزیکی (اشیاء فیزیکی) یا جهان اطلاعات (اشیاءی مجازی) اشاره دارد که قابلیت شناسایی شدن و یکپارچه گشتن با شبکه‌های ارتباطی را دارا است.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 ایجاد کرده‌است و در بهبود بهره‌وری، دقت و سود اقتصادی علاوه بر کاهش دخالت انسان منجر شده‌است. هنگامی که اینترنت اشیا با سنسورها و محرک‌ها تکمیل می‌شود، تکنولوژی یک نمونه از کلاس جامعی سیستم‌های سایبری فیزیکی که همچنین شامل تکنولوژی‌های مانند شبکه‌های هوشمند، نیروگاه مجازی، خانه‌های هوشمند، حمل و نقل هوشمند و شهرهای هوشمند تبدیل می‌شود. هر چیز منحصر به فردی از طریق سیستم‌های محاسباتی جاسازی شده قابل شناسایی است. اما قادر به همکاری در زیرساخت اینترنت موجود است. کارشناسان تخمین می‌زنند که اینترنت اشیاء در حدود سی میلیارد شیء تا سال ۲۰۲۲ تشکیل خواهد شد. اما به‌طور معمول ، انتظار می‌رود که اینترنت اشیاء اتصال پیشرفته از دستگاه‌ها ، سیستم‌ها و خدمات که فراتر از ارتباطات ماشین به ماشین(M2M) می‌رود ، ارائه کند و و انواع پروتکل‌ها، دامنه‌ها و برنامه‌های کاربردی را پوشش می‌دهد. انتظار می‌رود که اتصال این دستگاه‌های تعبیه شده (از جمله اشیای هوشمند) به اتوماسیون در تقریباً تمامی زمینه‌ها کمک کند، در حالی که همچنین برنامه‌های کاربردی پیشرفته مانند شبکه هوشمند را قادر می‌سازد و به مناطق مانند شهرهای هوشمند گسترش می‌دهد.

کلمه «چیز» ، در عبارت اینترنت اشیاء، می‌توانند رجوع شود به طیف گسترده‌ای از دستگاه‌ها مانند ایمپلنت نظارت بر قلب ، فرستنده زیست تراشه در حیوانات مزرعه، حلزون‌های الکتریکی در آب‌های ساحلی، خودروها با سنسورها، دستگاه‌های تجزیه و تحلیل دی ان ای برای نظارت بر محیط زیست/ مواد غذایی/ پاتوژن یا دستگاه‌های عملیات میدانی که به آتش نشانان در عملیات جستجو و نجات کمک می‌کند. دانشمندان حقوقی «اشیاء» را به عنوان یک «ترکیبی بد از سخت‌افزار نرم‌افزار اطلاعات خدمات» قلمداد می‌کنند.

این دستگاه‌ها اطلاعات مفید با کمک فناوری‌های مختلف موجود جمع‌آوری می‌کنند سپس به صورت خودکار داده‌ها را بین دستگاه‌های دیگر به جریان می‌اندازد.نمونه بازار کنونی عبارتند از اتوماسیون خانگی (همچنین به عنوان دستگاه‌های خانه‌های هوشمند شناخته می‌شود) مانند کنترل و اتوماسیون روشنایی، گرمایشی (مانند ترموستات هوشمند)، تهویه، سیستم‌های تهویه مطبوع(….) و لوازم خانگی از قبیل ماشین لباسشویی/ خشک کن، جاروبرقی روباتیک، تصفیه هوا، اجاق گاز، یخچال/ فریزر یخ کننده که با استفاده از وای فای برای نظارت از راه دور به کار می‌رود.

همچنین گسترش اتوماسیون متصل به اینترنت در بخش‌های نرم‌افزار جدید، انتظار می‌رود که اینترنت اشیا مقادیر زیادی از داده‌ها از مکان‌های مختلف با ضرورت نتیجه بخش تجمع سریع داده‌ها و افزایش نیاز به شاخصه فروشگاه و فراینده داده‌ها (به‌طور مؤثر) جمع‌آوری کند.اینترنت اشیا یکی از سیستم عامل‌های هوشمند شهر امروز و سیستم‌های مدیریت انرژی است.

اصطلاح اینترنت اشیا توسط کوین اشتوین از پراکتر و گمبل، بعد مرکز دانشگاه MIT در سال ۱۹۹۹ تاسیس شد.

تعریف های زیادی از اینترنت چیزها توسط انجمن‌های مختلف تحقیقاتی بر اساس نوع نگرش آن‌ها به نقاط قوت این ایده بیان شده‌است. دلیل چند وجهی بودن این مفهوم به نام‌گذاری این ایده یعنی «اینترنت اشیا» برمی گردد. این نام از دو کلمه تشکیل شده‌است، کلمه اول به دیدگاه شبکه گرایی این مفهوم تأکید دارد درحالی که کلمه دوم به حرکت به سمت اشیاء عمومی که در یک بسته مشترک قرار گرفته‌اند تأکید می‌کند. اینکه به اینترنت اشیا با دید اینترنت گرا یا موجودیت گرا نگاه کنیم باعث به وجود آمدن تغییر در ذینفعان، قراردادهای تجاری، تحقیق‌ها و استانداردهای موجود خواهد شد. در طراحی معماری آن Auto-ID Center مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) نیز مشارکت دارد.

‍‌‎

تاریخچه مفهوم

اینترنتِ اشیا 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 چیزها تمام اشیاء به هم متصل می‌شوند. البته پیش از آن کوین کلی در کتاب قوانین نوین اقتصادی در عصر شبکه‌ها (۱۹۹۸) موضوع نودهای کوچک هوشمند (مانند سنسور باز و بسته بودن درب) که به شبکه جهانی اینترنت وصل می‌باشند را مطرح نمود.

‍‌‎

خطرات

علاوه بر مزایا و فرصت‌های زیادی که اینترنت اشیا ایجاد می‌کند، خطرات زیادی را برای مصرف‌کنندگان و شرکت‌ها ایجاد می‌کند. به بیان دقیق تر، اطلاعات منتقل شده و جمع‌آوری شده می‌تواند افرادی را که از دستگاه‌های مبتنی بر اینترنت اشیا استفاده می‌کنند در معرض خطر قرار دهد. به عنوان مثال، هنگامی که افراد در شرکت‌ها یا مغازه‌های خود از دوربین‌های مخفی استفاده می‌کنند، که می‌تواند به عنوان مشاغل کوچک یا متوسط در نظر گرفته شود، داده‌ها، که در اینجا فیلم ضبط شده‌است، از طریق سیگنالهای رادیویی، از محل دوربین مخفی به تلفن یا کامپیوتر صاحبان منتقل می‌شود. در حالی که این اطلاعات منتقل رمزگذاری نشده‌است، این اطلاعات را می‌توان توسط افراد دیگری غیر از مالک اصلی دریافت و استفاده شود که این امر به وضوح مشاغل را به خطر می‌اندازد. برای جلوگیری از به خطر افتادن IoT، مشاغل مجبورند اقدامات جدی را انجام دهند تا اطمینان حاصل شود که اطلاعات آنها ایمن است و راهی برای دستیابی مجرمان به داده‌ها وجود ندارد. این اقدامات شامل رمزگذاری 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 اشیا است. به عنوان مثال، دستبندهای هوشمند می‌توانند اطلاعات ارائه شده مربوط به تمرین مالک را ضبط کنند. این داده‌ها می‌تواند چیزی شبیه به تعداد گام‌های هر روز، مدت زمان دویدن هر فرد و ساعاتی باشد که فرد برای دویدن از خانه خود خارج می‌شود. برای ناشناس کردن اطلاعات و کاهش خطرات حریم خصوصی و امنیتی، این شرکت می‌تواند اطلاعات را بی‌نام جمع کند. یا حتی بیشتر، آنها می‌توانند اطلاعات شخصی مانند نام، آدرس، شماره تلفن و کد ملی را حذف کنند. با این حال، هنوز هم می‌توان اطلاعات ناشناس را با هماهنگی برخی از اطلاعات شناخته شده افراد با داده‌های ضبط شده دوباره شناسایی کرد. به عنوان مثال، با مقایسه ساعاتی که فرد برای دویدن روزانه اختصاص می‌دهد؛ بنابراین، حتی هنگامی که شرکت اقدامات خوبی را برای جلوگیری از به خطر افتادن سیستم مبتنی بر اینترنت اشیا انجام می‌دهد، اطلاعات در معرض خطر است.

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، اما می‌توان یکی از بهترین پاسخ‌ها را به صورت زیر توضیح داد:

• ابتدا این شرکت باید به مردم هشدار دهد که اطلاعات آنها فاش شده‌است. این می‌تواند به مردم کمک کند تا در مورد امنیت خود اقداماتی جدی انجام دهند. برای مثال قبلی، هنگامی که برنامه دویدن افراد مشخص می‌شود، این بدان معنی است که مجرمان احتمالاً ساعات خالی بودن خانه‌های آن افراد را می‌دانند؛ بنابراین، افراد ممکن است تغییر ساعت دویدن خود را در نظر بگیرند.
• اطلاعات فاش شده و خطرات احتمالی باید به پلیس یا دفاتر حقوقی مرتبط گزارش شود تا بتوانند اقدامات پیشگیرانه ای را انجام دهند.
• شرکت مجبور است علتی را که باعث آشکار شدن اطلاعات شده‌است، تحقیق کند و سپس سیستم مبتنی بر اینترنت اشیا خود را ایمن‌تر کند.

‍‌‎

کاربرد

بنابر اعلام شرکت گارتنر (شرکت پژوهشی و مشاوره‌ای آمریکایی) حدود ۸/۲۰ میلیارد دستگاه روی اینترنت اشیا تا سال ۲۰۲۰ وجود خواهد داشت.تحقیقات ای‌بی‌آی تخمین زده‌است که بیش از ۳۰ میلیارد دستگاه به صورت بی‌سیم به اینترنت اشیاء تا سال ۲۰۲۰ وصل خواهند شد. به ازای هر تحقیق و مطالعه صورت گرفته در سال ۲۰۱۴ توسط پروژهٔ اینترنتی تحقیقات پیر، ۸۳ درصد متخصصان تکنولوژی و کاربران مرتبط با اینترنت با ایدهٔ اینکه اینترنت/ ابر اشیا، رایانه‌های جاسازی شده و پوشیدنی تا سال ۲۰۲۵ تأثیرهای مفید و گسترده خواهند داشت، موافقت کردند. همین‌طور واضح است که اینترنت اشیاء شامل تعداد بسیار زیادی از دستگاه‌ها که به اینترنت وصل می‌شوند، خواهد شد.در یک حرکت فعال برای تطبیق دادن تکنولوژی‌های جدید و نوظهور دولت انگلیس در بودجه‌شان در سال۲۰۱۵، ۴۰میلیون پوند به تحقیق دربارهٔ اینترنت اشیاء اختصاص دادند. رئیس خزانه سابق انگلیس، جرج آزبرن، فرض کرده بود که اینترنت اشیاء گام بعدی انقلاب اطلاعات است و به اتصال همه چیز از جمله وسایل حمل و نقل شهری و دستگاه‌های پزشکی و لوازم خانگی به اینترنت اشاره کرد.

اینترنت اشیاء 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.در نتیجه هم چنین کاربردهایی را در زمینه‌های رصد محیط زیست و برنامه‌ریزی شهری می‌توان پیدا کرد.

از سوی دیگر سیستم‌های اینترنت اشیاء 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 شده‌است، می‌تواند ارائه کنند. نمونه‌های اضافی از سنجش و بیماری در برنامه‌هایی که با مدیریت گرما و آب و الکتریسیته و انرژی سر و کار دارند از جمله حالت کروز در سامانه ترابری هوشمند منعکس می‌شوند.کاربرد دیگری که اینترنت اشیاء می‌تواند ارائه کند قادر ساختن ویژگی‌های امنیتی خانه و اتوماسیون خانگی است.اینترنت اشیاء زنده برای توضیح دادن شبکه سنسورهای بیولوژی پیشنهاد شده‌است که می‌تواند با آنالیز ابری اطلاعات به کاربران اجازهٔ مطالعه دی ان ای و دیگر مولکول‌ها را بدهد.

با این حال برنامه‌های اینترنت اشیا فقط در این زمینه محدود نمی‌شود دیگر موارد خاص اینترنت اشیا نیز وجود دارد. در زیر به بررسی برنامه‌های مهم در این زمینه می‌پردازیم.

‍‌‎

رسانه

صنعت رسانه داده‌های بزرگ را به دو شیوه بررسی می‌کند:

• هدف قرار دادن مصرف‌کنندگان (برای تبلیغات)
• ضبط داده‌ها

اینترنت اشیا یک فرصت برای جمع‌آوری و تحلیل آمارهای رفتاری متنوع و روزافزون ایجاد می‌کند. همبستگی این داده‌ها می‌تواند بازاریابی هدفمند محصولات و خدمات را متحول کند. برای مثال، همان‌طور که میدوز کلو اشاره کرده، ارقام ردیابی و تحلیل تغییرات با هدف قرار دادن رفتارها، سطح جدیدی از دقت را ممکن کرده‌است تا تبلیغات بر روی دستگاه‌های مردم فراهم شود.از دیدگاه رسانه‌ها، داده یک کلید گرفته شده از اتصال دستگاه است، درحالی که از اساس اجازه می‌دهد که دقت هدف قرار دادن بیشتر شود.

‍‌‎

نظارت بر محیط زیست

برنامه‌های کاربردی اینترنت اشیا معمولاً با استفاده از سنسور با نظارت بر هوا یا کیفیت آب،شرایط جوی یا آلودگی خاک و نظارت بر حرکات حیات‌وحش و زیستگاه آن‌ها از محیط زیست حفاظت می‌کنند. توسعه دستگاه‌های منابع محدود متصل به اینترنت به این معناست که برنامه‌های کاربردی دیگر مانند سیستم‌های هشدار اولیه زلزله و سونامی می‌تواند توسط خدمات اضطراری برای ارائه کمک مؤثر واقع شود. دستگاه‌های اینترنت چیزها در این کاربرد به‌طور معمول یک منطقهٔ جغرافیایی بزرگ را پوشش می‌دهند و همچنین می‌توانند سیار باشند.

‍‌‎‏

مدیریت زیرساخت

نظارت و کنترل عملیات زیرساخت‌های شهری و روستایی مانند پل‌ها، خطوط راه‌آهن و نیروگاه‌های بادی یک کاربرد کلیدی از اینترنت اشیا است. زیرساخت اینترنت اشیا می‌تواند برای نظارت بر هر رویداد و با تغییر در شرایط ساختاری که می‌تواند ایمنی (افزایش امنیت و کاهش ریسک) را بهبود بخشد استفاده شود. همچنین می‌تواند برای برنامه‌ریزی فعالیت‌های تعمیر و نگهداری در شیوه‌ای کارآمد، با هماهنگی وظایف بین ارائه‌دهندگان خدمات مختلف و کاربران این امکانات استفاده شود. دستگاه‌های اینترنت اشیا نیز می‌تواند برای کنترل زیرساخت‌های حیاتی مانند پل برای دسترسی به کشتی استفاده شود. 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 زیرساخت‌هاست.حتی موضوعاتی مانند مدیریت زباله می‌تواند از اتوماسیون و بهینه‌سازی که می‌تواند توسط اینترنت اشیا آورده شود بهره‌مند شوند.

‍‌‎

ساخت

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 می‌کند. 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.

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. اما سیستم‌های کنترل دیجیتال خود را به مدیریت دارایی از طریق تعمیر و نگهداری، ارزیابی آماری و اندازه‌گیری به حداکثر رساندن قابلیت‌ها گسترش می‌دهند. سیستم‌های مدیریت صنعتی هوشمند همچنین می‌تواند با شبکه هوشمند یکپارچه شود، در نتیجه باعث بهینه‌سازی انرژی زمان می‌شود. اندازه‌گیری، کنترل خودکار، بهینه‌سازی گیاهان، مدیریت ایمنی و بهداشت و بقیه عملکردها توسط تعداد زیادی از سنسورهای شبکه‌ای ارائه شده‌اند.

بنیاد ملی علوم یک دانشگاه صنعتی برای تحقیق بر روی سیستم نگهداری هوشمند در سال ۲۰۰۱ تأسیس کرد. این دانشگاه برای پژوهش‌های مبتنی بر اینترنت اشیا و 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. 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.

ما به کمک اینترنت اشیاء صنعتی غالباً صنایع تولیدی مواجه می‌شویم که اشاره به زیر مجموعه‌ای 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 چهار خواهد شد. تخمین زده شده‌است 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. این پتانسیل رشد با اجرای اینترنت صنعتی اشیاء می‌تواند تا ۱۲ تریلیون دلار تولید ناخالصی داخلی تا سال ۲۰۳۰ کند.

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 ۳۰ درصد از هزینه‌های نگهداری را صرفه‌جویی می‌کند.آنالیزهای داده‌های بزرگ صنعتی یک نقش حیاتی در تولید و تعمیر و نگهداری دارایی‌ها بازی می‌کند هرچند که این تنها توانایی داده‌های صنعتی نیست. سیستم‌های سایبر فیزیکی فناوری مرکزی داده‌های بزرگ است که یک رابط بین انسان و جهان مجازی خواهد شد. این سیستم سایبر فیزیکی با استفاده از 5c تولید می‌شود (اتصال connection، تبدیل conversion، سایبر cyber، شناخت cognition، پیکربندی configuration)و می‌تواند اطلاعات جمع‌آوری شده را به اطلاعات قابل اجرا تبدیل کند و در نهایت با دارایی‌های فیزیکی برای بهینه‌سازی فرایندها بپیوندد.

‍‌‎

مدیریت انرژی

یکپارچه‌سازی سیستم‌های حسگر و محرک متصل به اینترنت است و برای بهینه‌سازی مصرف انرژی استفاده می‌شود.انتظار می‌رود که دستگاه‌های اینترنت اشیا یکپارچه شوند (سوییچ‌ها، پریز، لامپ، رسانه‌های قدرت، تلویزیون و …) و قادر به برقراری ارتباط با شرکت تأمین ابزار به منظور تعادل تولید برق به صورت مؤثر و مصرف انرژی می‌باشد. 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 مدیریت کنند (مانند روشن و خاموش گردن دستگاه‌های گرمایشی از راه دور، کنترل کردن اجاق، تغییر شرایط نور و …)

‍‌‎

پزشکی و مراقبت‌های بهداشتی

دستگاه‌های اینترنت اشیا می‌تواند برای فعال کردن نظارت از راه دور بر سلامت و اخطارهای اضطراری استفاده شود. دستگاه نظارت بر سلامت از فشارخون و نظارت بر ضربان قلب تا دستگاه‌های پیشرفته قادر به نظارت بر تجهیزات تخصصی، مانند ضربان‌ساز فیت‌بیت مچ‌بندهای الکترونیکی یا سمعک پیشرفته را شامل می‌شود. بعضی از بیمارستان‌ها شروع به اجرای «تخت هوشمند» کرده‌اند که می‌تواند تشخیص دهد که تحت 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. 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 بدست آوردن پویایی به‌وسیله معالجه اطمینان حاصل کنند. همچنین دستگاه‌هایی مانند wearable heart monitor به وسیلهٔ اینترنت اشیا امکان‌پذیر است.

‍‌‎

اتوماسیون خانگی

دستگاه‌های اینترنت اشیا را می‌توان برای نظارت و کنترل و 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 خانه و ساختمان استفاده کرد. در این زمینه سه حوزه اصلی تحت پوشش عبارتند از:

• ادغام اینترنت با سیستم‌های مدیریت انرژی ساختمان به منظور ایجاد انرژی کارآمد و اینترنت اشیا محور «ساختمان‌های هوشمند»
• شیوه‌های ممکن نظارت بی‌درنگ برای کاهش مصرف انرژی و نظارت بر رفتار ساکنین
• ادغام دستگاه‌های هوشمند در محیط ساخته شده و چگونگی استفاده از آن‌ها در برنامه‌های آینده

‍‌‎

حمل و نقل

اینترنت اشیاء می‌تواند در ادغام ارتباطات، کنترل و پردازش اطلاعات در سیستم‌های مختلف حمل و نقل کمک کند. کاربردهای IoT در تمام جنبه‌های سیستم‌های حمل و نقل وجود دارد (مانند خودرو، زیرساخت‌ها، راننده یا کاربران). تعامل پویا بین اجزای یک سیستم حمل و نقل ارتباطات وسایل نقلیه، کنترل هوشمند ترافیک، پارکینگ‌های هوشمند و سیستم‌های جمع‌آوری عوارض الکترونیکی را قادر می‌سازند.

‍‌‎

مسائل حقوقی اینترنت چیزها

از دید کمیسیون اروپا دو اصل عمومی در سیاست‌گذاری چیزنت عبارتند از:

• 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 اینکه:

• میزان اطلاعات بسیار زیاد است.
• بیشتر ارتباطات به صورت خودکار صورت می‌گیرند.

‍‌‎

مالکیت داده

کدام موجودیت مالک داده‌های خامی خواهد بود که گردآوری منظم شده‌است؟ اطلاعات محرمانه مثل خون در رگ‌های هر سازمان است. آیا ارائه دهنده خدمت می‌تواند از داده‌های گردآوری شده برای خدمت‌رسانی 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؟

‍‌‎

مسئولیت

اگر حسگرها یا ارتباطات در یک برنامه کاربردی اینترنت چیزها خوب عمل نکند و آسیب انسانی یا دارایی رخ دهد چه کسی پاسخگو خواهد بود؟ به عنوان نمونه یک حسگر دود ممکن است خوب اطلاعات را منتقل نکند و خانه‌ای در آتش بسوزد. یا یکی از ابزارهای پزشکی باعث صدمه جدی به فرد شود. زمانی که چندین تأمین‌کننده برای یک قطعه وجود دارد کدام یک باید پاسخگو باشند؟ تولیدکننده حسگر، تولیدکننده واسط برنامه کاربردی، انتقال دهنده مخابراتی، جمع‌آوری‌کننده داده از راه دور از کدام موجودیت یا سازمان باید مسئولیت‌پذیری مالی درخواست شود؟

‍‌‎

چیزنت‌های صنعتی

چیزنت صنعتی (Industrial Internet of Things) یا به صورت مخفف IIoT یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین زمینه‌های گسترش اینترنت چیزها 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 چیزنت صنعتی در واحدهای صنعتی می‌توان کلیه اشیا 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 زمره ۴ فناوری بزرگ در اصلی قرار می‌گیرد که آینده اتوماسیون صنعتی را در آینده به شدت تحت تأثیر قرار خواهد داد.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 و ارزش سرمایه‌گذاری را دارد.

‍‌‎

اینترنت چیزها در ایران

مرکز تحقیقات مخابرات ایران (پژوهشگاه ارتباطات و فناوری اطلاعات) پروژه‌هایی را برای بررسی پیاده‌سازی فناوری اینترنت اشیاء در ایران انجام داده‌است. یکی از این پروژه‌ها با عنوان «تدوین کسب و کار اینترنت اشیا در کشور» (از تاریخ ۱۰ دی ۱۳۹۳ تا ۱۰ خرداد ۱۳۹۴)، انجام شده‌است. در این پروژه بر اساس تجربیات علمی و عملیاتی کشورهای مختلف در حوزه‌های حاکمیت،کسب و کار، کاربردها 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.

‍‌‎

امنیت اینترنت اشیا

اخیراً، علی‌رغم تحقیقات چیزنت و امنیت آن، حملات مختلفی معرفی می‌شود که فضای این مفهوم و فناوری‌های مرتبط با آن را درگیر کرده‌است. این نشان می‌دهد که فناوری به پرتگاه بسیار پیچیده‌ای نزدیک شده‌است 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 نشده‌است. 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 مهاجمین به صورت لایه به لایه، زمان بیشتری برای دفاع از منابع خود داشته باشند.

‍‌‎

روندها و مشخصات

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 اشیاءی بین شبکه‌ای و کنترل آزاد با نتایج اولیه به سوی این جهت بادر نظر گرفتن اهداف به عنوان نیروی راه انداز برای ای اُ تی آزاد، یک انتقال وجود دارد. در آینده اینترنت اشیاء غیرجدی 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 زا 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 سنسورها و معرفی کارکردهای تعدیل نشده مناسب روند اصلی تحقیق را تشکیل می‌دهد.واضح است که احتیاج به ارائه اعتبار به فناوری ای اُ تی می‌باشد. محصولات ای اُ تی مدرن و راه حل‌های در بازاد انواع فناوری‌های مختلف را برای حمایت کردن چنین متن آگاه فراگیر اما بسیار پیچیده‌تر شکل‌های اطلاعات درخواست شده‌است که به واحدهای سنسور که قرار است در محیط‌های حقیقی بکار گرفته شوند این امکان را بدهد.

‍‌‎

معماری

این سیستم احتمال دارد نمونه ای از یک معماری واقعه یا حادثه راه انداز باشد. 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 حالت‌ های استثنایی و فرایند تکاملی غیر معمول وجود خواهند داشت. (سیستم‌های چندعاملی ،BADSCT،…)

در شبکه با اینترنت اشیاء و معنی، یک واقعی حادثه الزمان 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 پیش‌ بینی 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 همگرایی 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 شده‌است که BPM در همه جا نامیده شده‌است؛ که مخلوطی از فرایند مدیریتی سنتی با فرایند داده‌کاوی با ظرفیت‌های مخصوصی است که بتواند به صورت اتوماسیون تعداد زیادی از ابزارهای هماهنگ شده را کنترل کند.

‍‌‎

پیچیدگی

حلقه‌های نیمه باز یا بسته (مثل زنجیرهای ارزش زمانی که پایانی جهانی بتواند در جای خود قرار گیرد) آی تی اغلب به عنوان یک سیستم پیچیده مورد مطالعه و ملاحظه قرار می‌گیرد و این بدین علت است که تعداد زیاد ارتباط مختلف، در تعامل بین عمل‌کننده‌های اتوماسیون به ظرفیت آن برای عمل‌کننده‌های جدید وجود دارد. در قسمت آخر (لوپ کاملاً باز) احتمال دارد که یک محیط پر از به هم ریختگی باشد 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 یکدیگر پروتکل‌ها را به اشتراک نمی‌گذارند.

انتقاد، مشکلات و جنجال‌ها

عدم یکپارچگی پلتفرم

اینترنت اشیا از چند پاره بودن پلتفرم، استانداردهای فنی غیر مشترک و عدم قابلیت یکپارچه‌ سازی رنج می‌برد. در شرایطی که سخت‌افزارها و نرم‌افزارهایی که بر روی آنها استفاده می‌شوند به صورت فنی غیریکنواخت هستند، ساخت برنامه‌هایی که بر روی این اکوسیستم فنی غیریکنواخت به صورت یکنواخت کار کنند بسیار دشوار است.به عنوان مثال، اتصال بی‌سیم برای دستگاه‌های اینترنت اشیا 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.

طبیعت رایانش بی‌نظم سیستم‌های اینترنت اشیا همچنین مشکلی برای امنیت است، چرا که وصله‌های ارائه شده برای باگ‌های سیستم عامل اصلی معمولاً به کاربران سیستم‌های قدیمی و ارزان قیمت‌تر نمی‌رسند. یک مجموعه از محققان می‌گویند عدم پشتیبانی فروشندگان از دستگاه‌های قدیمی با وصله‌ها و به روزرسانی‌ها، بیش از ۸۷٪ دستگاه‌های فعال Android را آسیب‌پذیر کرده‌است.

‍‌‎

حریم خصوصی، خودمختاری و کنترل

فیلیپ ن. هاوارد، استاد دانشگاه و نویسنده، می‌نویسد که اینترنت اشیا پتانسیل بسیار زیادی برای توانمند سازی شهروندان، شفاف سازی دولت و گسترش دسترسی به اطلاعات فراهم می‌کند. هوارد هشدار می‌دهد که تهدیدهای مربوط به حریم خصوصی بسیار زیاد است، همچنین احتمال کنترل اجتماعی و دستکاری سیاسی نیز وجود دارد

نگرانی در مورد حریم خصوصی باعث شده‌ است که بسیاری این احتمال را در نظر بگیرند که زیرساخت‌های کلان داده مانند اینترنت اشیا و داده کاوی ذاتاً با حریم خصوصی ناسازگار هستند.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.

سرمقاله‌های WIRED نیز در مورد نقض حریم خصوصی توسط اینترنت اشیاء ابراز نگرانی کرده‌اند، در یکی از این سرمقاله‌ها آمده‌است: “آنچه شما در معرض از دست دادن هستید حریم خصوصی شما است. در واقع، از این هم بدتر؛ شما فقط حریم خصوصی خود را از دست نخواهید داد، بلکه باید بدانید مفهوم حریم خصوصی دقیقاً در جلوی چشمان شما بازنویسی میشود.

‍‌‎

یک نمونه عملی

در همه‌گیری ویروس کرونا (کووید 19) که از سال ۲۰۱۹ اتفاق افتاده است، در بعضی از کشورها جهت جمع‌آوری اطلاعات پایبندی افراد مبتلا به قرنطیه خانگی، به وسیله ردیابی گوشی‌های هوشمند آن افراد موفق به جمع‌آوری میزان مشارکت و پایبندی افراد شدند.

منبع: ویکی پدیا

‍‌‎

‍‌‎‏