iot چیست؟

اینترنت اشیا چیست؟

اینترنت اشیا یا IOT، سیستمی از دستگاه‌های محاسباتی مرتبط، ماشین‌های مکانیکی و دیجیتال، اشیاء، حیوانات یا افراد است که با شناسه‌های منحصربه‌فرد (UID) و توانایی انتقال داده‌ها از طریق شبکه بدون نیاز به انسان به تعامل انسان با کامپیوتر کمک می‌کند.

یک شیء در اینترنت اشیا می تواند فردی با implant مانیتور قلب، یک حیوان مزرعه با biochip transponder، خودرویی که دارای حسگرهای داخلی برای هشدار به راننده در صورت پایین آمدن فشار باد لاستیک یا هر چیز طبیعی یا مصنوعی دیگری باشد. شیئی که می توان به آن آدرس پروتکل اینترنت (IP) اختصاص داد و قادر به انتقال داده ها از طریق شبکه است.

به طور فزاینده‌ای، سازمان‌ها در صنایع مختلف از اینترنت اشیاء برای عملکرد کارآمدتر، درک بهتر مشتریان برای ارائه خدمات به مشتریان، بهبود تصمیم‌گیری و افزایش درآمد کسب‌وکار استفاده می‌کنند.

اینترنت اشیا (iot) چگونه کار می کند؟

یک اکوسیستم اینترنت اشیا متشکل از دستگاه‌های هوشمند مبتنی بر وب است که از سیستم‌های تعبیه‌شده مانند پردازنده‌ها، حسگرها و سخت‌افزار ارتباطی برای جمع‌آوری، ارسال و اقدام بر روی داده‌هایی که از محیط خود به دست می‌آورند، استفاده می‌کنند. دستگاه‌های این تکنولوژی داده‌های حسگری را که جمع‌آوری می‌کنند با اتصال به دروازه آن یا سایر دستگاه‌های لبه به اشتراک می‌گذارند که در آن داده‌ها به ابر ارسال می‌شوند تا به صورت تجزیه و تحلیل محلی یا عادی تجزیه و تحلیل شوند. گاهی اوقات، این دستگاه ها با سایر دستگاه های مرتبط ارتباط برقرار می کنند و بر اساس اطلاعاتی که از یکدیگر دریافت می کنند، عمل می کنند. دستگاه‌ها بیشتر کار را بدون دخالت انسان انجام می‌دهند، اگرچه افراد می‌توانند با دستگاه‌ها تعامل داشته باشند - برای مثال، آنها را راه‌اندازی کنند، دستورالعمل‌ها را به آنها بدهند یا به داده‌ها دسترسی پیدا کنند.

اتصال، شبکه و پروتکل‌های ارتباطی مورد استفاده با این دستگاه‌های دارای اینترنت تا حد زیادی به برنامه‌های خاص اینترنت اشیا مستقر شده بستگی دارد.

اینترنت اشیا (iot) می‌تواند از هوش مصنوعی (AI) و یادگیری ماشینی برای کمک به آسان‌تر و پویاتر کردن فرآیندهای جمع‌آوری داده‌ها استفاده کند.

چرا اینترنت اشیا مهم است؟

اینترنت اشیا به مردم کمک می کند هوشمندتر زندگی و کار کنند و همچنین کنترل کاملی بر زندگی خود به دست آورند. علاوه بر ارائه دستگاه های هوشمند برای خودکارسازی خانه ها، برای تجارت نیز ضروری است. آن به کسب‌وکارها نگاهی بی‌درنگ به نحوه عملکرد سیستم‌هایشان می‌دهد و بینش‌هایی را در مورد همه چیز از عملکرد ماشین‌ها گرفته تا زنجیره تامین و عملیات لجستیک ارائه می‌دهد.

iot شرکت‌ها را قادر می‌سازد تا فرآیندها را خودکار کرده و هزینه‌های نیروی کار را کاهش دهند. همچنین ضایعات را کاهش می دهد و ارائه خدمات را بهبود می بخشد، هزینه تولید و تحویل کالا را کاهش می دهد و همچنین شفافیت را در معاملات مشتری ارائه می دهد.

به این ترتیب، اینترنت اشیا یکی از مهم‌ترین فناوری‌های زندگی روزمره است و همچنان که کسب‌وکارهای بیشتری به پتانسیل دستگاه‌های متصل برای رقابتی نگه‌داشتن آن‌ها پی می‌برند، به کار خود ادامه می‌دهد.

مزایای اینترنت اشیا برای سازمان ها چیست؟

اینترنت اشیا چندین مزیت را به سازمان‌ها ارائه می‌دهد. برخی از مزایا مربوط به صنعت هستند و برخی دیگر در چندین صنعت قابل اجرا هستند. برخی از مزایای رایج :

• نظارت بر فرآیندهای تجاری کلی آنها
• بهبود تجربه مشتری (CX)
• صرفه جویی در زمان و هزینه
• افزایش بهره وری کارکنان
• ادغام و تطبیق مدل های کسب و کار
• اتخاذ تصمیمات تجاری بهتر
• درآمدزایی بیشتری

iot شرکت‌ها را تشویق می‌کند تا روش‌های برخوردشان با کسب‌وکارشان را بازنگری کنند و ابزارهایی را برای بهبود استراتژی‌های تجاری‌شان در اختیارشان قرار می‌دهد.

به طور کلی، اینترنت اشیا در تولید، حمل و نقل و سازمان‌های خدماتی، استفاده از حسگرها و سایر دستگاه‌های اینترنت اشیاء فراوان است. با این حال، موارد استفاده برای سازمان‌های کشاورزی، زیرساخت‌ها و صنایع اتوماسیون خانگی را نیز پیدا کرده است که برخی از سازمان‌ها را به سمت تحول دیجیتال سوق می‌دهد.

اینترنت اشیاء می تواند با تسهیل کار کشاورزان در کشاورزی به نفعشان باشد. حسگرها می‌توانند داده‌های مربوط به بارندگی، رطوبت، دما و محتوای خاک و همچنین عوامل دیگری را جمع‌آوری کنند که به خودکارسازی تکنیک‌های کشاورزی کمک می‌کند.

توانایی نظارت بر عملیات زیرساخت اطراف نیز عاملی است که اینترنت اشیا می تواند به آن کمک کند. برای مثال، حسگرها می‌توانند برای نظارت بر رویدادها یا تغییرات در ساختمان‌های سازه‌ای، پل‌ها و سایر زیرساخت‌ها استفاده شوند. این کار مزایایی مانند صرفه جویی در هزینه، صرفه جویی در زمان، تغییرات کیفیت زندگی و گردش کار بدون کاغذ را به همراه دارد.

یک کسب و کار اتوماسیون خانگی می تواند از اینترنت اشیا برای نظارت و دستکاری سیستم های مکانیکی و الکتریکی در یک ساختمان استفاده کند. در مقیاس وسیع‌تر، شهرهای هوشمند می‌توانند به شهروندان در کاهش ضایعات و مصرف انرژی کمک کنند.

اینترنت اشیاء هر صنعتی را تحت تأثیر قرار می دهد، از جمله مشاغل در حوزه مراقبت های بهداشتی، مالی، خرده فروشی و تولید.

مزایا و معایب اینترنت اشیا چیست؟

برخی از مزایای اینترنت اشیا شامل موارد زیر است:

• امکان دسترسی به اطلاعات از هر نقطه و در هر زمان در هر دستگاه
• بهبود ارتباط بین دستگاه های الکترونیکی متصل
• انتقال بسته های داده از طریق شبکه متصل و صرفه جویی در زمان و هزینه
• خودکار کردن وظایف کمک به بهبود کیفیت خدمات کسب و کار و کاهش نیاز به مداخله انسانی

برخی از معایب اینترنت اشیا شامل موارد زیر است:

• با افزایش تعداد دستگاه های متصل و به اشتراک گذاری اطلاعات بیشتر بین دستگاه ها، احتمال سرقت اطلاعات محرمانه توسط هکر نیز افزایش می یابد
• ممکن است شرکت‌ها در نهایت مجبور شوند با تعداد زیادی - شاید حتی میلیون‌ها - دستگاه اینترنت اشیا دست و پنجه نرم کنند و جمع‌آوری و مدیریت داده‌ها از همه آن دستگاه‌ها چالش برانگیز خواهد بود
• اگر اشکالی در سیستم وجود داشته باشد، این احتمال وجود دارد که هر دستگاه متصل خراب شود
• از آنجایی که هیچ استاندارد بین المللی سازگاری برای IoT وجود ندارد، ارتباط دستگاه های سازنده های مختلف با یکدیگر دشوار است

استانداردها و چارچوب های اینترنت اشیا (iot)

چندین استاندارد در حال ظهور اینترنت اشیا وجود دارد، از جمله موارد زیر:

• IPv6 روی شبکه‌های شخصی بی‌سیم کم مصرف (6LoWPAN) یک استاندارد باز است که توسط کارگروه مهندسی اینترنت (IETF) تعریف شده است. استاندارد 6LoWPAN هر رادیوی کم مصرفی را قادر می سازد تا با اینترنت ارتباط برقرار کند، از جمله 804.15.4، بلوتوث کم انرژی (BLE) و Z-Wave (برای اتوماسیون خانگی).
• ZigBee یک شبکه بی سیم کم مصرف و با نرخ داده کم است که عمدتاً در تنظیمات صنعتی استفاده می شود. ZigBee بر اساس استاندارد 802.15.4 موسسه مهندسین برق و الکترونیک (IEEE) است. اتحاد ZigBee Dotdot را ایجاد کرد، زبان جهانی برای اینترنت اشیا که به اشیاء هوشمند امکان می‌دهد به طور ایمن در هر شبکه ای کار کنند و یکدیگر را درک کنند.
• LiteOS یک سیستم عامل شبه یونیکس (OS) برای شبکه های حسگر بی سیم است. LiteOS از گوشی های هوشمند، پوشیدنی ها، برنامه های کاربردی تولید هوشمند، خانه های هوشمند و اینترنت وسایل نقلیه (IoV) پشتیبانی می کند. سیستم عامل همچنین به عنوان یک پلت فرم توسعه دستگاه هوشمند عمل می کند.
• OneM2M یک لایه سرویس ماشین به ماشین است که می تواند در نرم افزار و سخت افزار برای اتصال دستگاه ها تعبیه شود. سازمان استاندارد جهانی، OneM2M، برای توسعه استانداردهای قابل استفاده مجدد ایجاد شد تا برنامه های IoT را در سراسر عمودی های مختلف ارتباط برقرار کند.
• سرویس توزیع داده (DDS) توسط گروه مدیریت اشیاء (OMG) توسعه یافته است و یک استاندارد اینترنت اشیا برای ارتباطات M2M بلادرنگ، مقیاس پذیر و با کارایی بالا است.
• پروتکل صف پیام پیشرفته (AMQP) یک استاندارد منبع باز منتشر شده برای پیام رسانی ناهمزمان با سیم است. AMQP پیام های رمزگذاری شده و قابل تعامل بین سازمان ها و برنامه ها را فعال می کند. این پروتکل در پیام رسانی سرویس گیرنده-سرور و در مدیریت دستگاه های اینترنت اشیا استفاده می شود.
• پروتکل برنامه محدود (CoAP) پروتکلی است که توسط IETF طراحی شده است که مشخص می کند دستگاه های کم مصرف و با محدودیت محاسباتی چگونه می توانند در اینترنت اشیا کار کنند.
• شبکه گسترده برد بلند (LoRaWAN) پروتکلی برای شبکه های WAN است که برای پشتیبانی از شبکه های بزرگ مانند شهرهای هوشمند با میلیون ها دستگاه کم مصرف طراحی شده است.

چارچوب های اینترنت اشیا شامل موارد زیر است:

• خدمات وب آمازون (AWS) اینترنت اشیا یک پلت فرم رایانش ابری برای iot است که توسط آمازون منتشر شده است. این چارچوب به گونه‌ای طراحی شده است که دستگاه‌های هوشمند را قادر می‌سازد تا به راحتی با ابر AWS و سایر دستگاه‌های متصل ارتباط برقرار کنند و به طور ایمن با آن تعامل داشته باشند.
• Arm Mbed IoT پلتفرمی برای توسعه اپلیکیشن های اینترنت اشیا بر اساس میکروکنترلرهای Arm است. هدف این پلتفرم ارائه یک محیط مقیاس پذیر، متصل و امن برای دستگاه ها با یکپارچه سازی ابزارها و خدمات Mbed است.
• مجموعه Azure IoT مایکروسافت پلتفرمی است که از مجموعه ای از خدمات تشکیل شده است که به کاربران امکان می دهد با دستگاه های اینترنت اشیا خود تعامل داشته باشند و داده ها را از آنها دریافت کنند، همچنین عملیات های مختلفی را روی داده ها انجام دهند، مانند تجزیه و تحلیل چند بعدی، تبدیل و تجمیع، و تجسم این عملیات ها. به نحوی که برای تجارت مناسب باشد.
• Brillo/Weave گوگل پلتفرمی برای اجرای سریع اپلیکیشن های اینترنت اشیا است. پلت فرم از دو ستون اصلی تشکیل شده است: Brillo، یک سیستم‌عامل مبتنی بر اندروید برای توسعه دستگاه‌های کم مصرف جاسازی شده، و Weave، یک پروتکل ارتباطی مبتنی بر iot که به عنوان زبان ارتباطی بین دستگاه و ابر عمل می‌کند.
• Calvin یک پلتفرم منبع باز اینترنت اشیا است که توسط اریکسون برای ساخت و مدیریت برنامه های کاربردی توزیع شده طراحی شده است که دستگاه ها را قادر می سازد با یکدیگر صحبت کنند. Calvin شامل یک چارچوب توسعه برای توسعه دهندگان برنامه، و همچنین یک محیط زمان اجرا برای مدیریت برنامه در حال اجرا است.

برنامه های کاربردی IOT (اینترنت اشیا) مصرف کننده و سازمانی

کاربردهای دنیای واقعی متعددی از اینترنت اشیا وجود دارد، از مصرفی و سازمانی گرفته تا تولیدی و صنعتی (IoT).

کاربردهای اینترنت اشیاء عمودی متعددی از جمله خودرو، مخابرات و انرژی را در بر می گیرد. به عنوان مثال، در بخش مصرف کننده، خانه های هوشمند مجهز به ترموستات هوشمند، لوازم هوشمند و گرمایش، روشنایی و وسایل الکترونیکی متصل می توانند از راه دور از طریق رایانه و تلفن های هوشمند کنترل شوند.

دستگاه‌های پوشیدنی دارای حسگرها و نرم‌افزارها می‌توانند داده‌های کاربر را جمع‌آوری و تجزیه و تحلیل کنند، پیام‌هایی را درباره کاربران به سایر فناوری‌ها ارسال می‌کنند تا زندگی کاربران را آسان‌تر و راحت‌تر کنند. دستگاه‌های پوشیدنی همچنین برای ایمنی عمومی استفاده می‌شوند - به عنوان مثال، بهبود زمان پاسخ‌دهی اولین واکنش‌دهنده در مواقع اضطراری با ارائه مسیرهای بهینه به یک مکان یا با ردیابی علائم حیاتی کارگران ساختمانی یا آتش‌نشانان در مکان‌های تهدیدکننده حیات.

در مراقبت های بهداشتی، اینترنت اشیاء مزایای بسیاری را ارائه می دهد، از جمله توانایی نظارت دقیق تر بیماران با استفاده از تجزیه و تحلیل داده های تولید شده. بیمارستان ها اغلب از سیستم های iot برای تکمیل وظایفی مانند مدیریت موجودی برای داروها و ابزار پزشکی استفاده می کنند.

برای مثال، ساختمان‌های هوشمند می‌توانند با استفاده از حسگرهایی که تعداد ساکنان یک اتاق را تشخیص می‌دهند، هزینه‌های انرژی را کاهش دهند. دما می تواند به طور خودکار تنظیم شود - برای مثال، روشن کردن تهویه مطبوع در صورتی که حسگرها تشخیص دهند اتاق کنفرانس پر است یا اگر همه افراد در دفتر به خانه رفته باشند، گرما را کم کنید.

در کشاورزی، سیستم‌های کشاورزی هوشمند مبتنی بر اینترنت اشیا می‌توانند به نظارت، به عنوان مثال، نور، دما، رطوبت و رطوبت خاک مزارع با استفاده از حسگرهای متصل کمک کنند. iot همچنین در خودکارسازی سیستم‌های آبیاری مؤثر است.

در یک شهر هوشمند، حسگرها و استقرارهای IoT، مانند چراغ‌های هوشمند خیابان و کنتورهای هوشمند، می‌توانند به کاهش ترافیک، صرفه‌جویی در مصرف انرژی، نظارت و رفع نگرانی‌های محیطی و بهبود بهداشت کمک کنند.

مسائل امنیتی و حریم خصوصی اینترنت اشیا یا iot

اینترنت اشیا میلیاردها دستگاه را به اینترنت متصل می کند و شامل استفاده از میلیاردها نقطه داده است که همه آنها باید ایمن شوند. با توجه به سطح حمله گسترده آن، امنیت و حریم خصوصی iot به عنوان نگرانی های اصلی ذکر شده است.

در سال ۲۰۱۶، یکی از بدنام ترین حملات اخیر اینترنت اشیا با نام Mirai اتفاق افتاد، بات نتی که به ارائه دهنده سرور نام دامنه Dyn نفوذ کرد و بسیاری از وب سایت ها را برای مدت زمان طولانی در یکی از بزرگترین حملات انکار سرویس (DDoS) توزیع شده از بین برد. مهاجمان با بهره‌برداری از دستگاه‌های IoT با امنیت ضعیف به شبکه دسترسی پیدا کردند.

از آنجایی که دستگاه‌های اینترنت اشیا به یکدیگر متصل هستند، تنها کاری که یک هکر باید انجام دهد این است که از یک آسیب‌پذیری برای دستکاری تمام داده‌ها سوء استفاده کند و آن را غیرقابل استفاده کند. سازندگانی که دستگاه های خود را به طور مرتب - یا اصلاً - به روز نمی کنند، آنها را در برابر مجرمان سایبری آسیب پذیر هستند.

علاوه بر این، دستگاه‌های متصل اغلب از کاربران می‌خواهند اطلاعات شخصی خود را وارد کنند، از جمله نام، سن، آدرس، شماره تلفن و حتی حساب‌های رسانه‌های اجتماعی - اطلاعاتی که برای هکرها بسیار ارزشمند است.

هکرها تنها تهدید برای اینترنت اشیا نیستند. حفظ حریم خصوصی یکی دیگر از نگرانی های اصلی کاربران است. به عنوان مثال، شرکت‌هایی که دستگاه‌های IoT مصرف‌کننده را تولید و توزیع می‌کنند، می‌توانند از این دستگاه‌ها برای به دست آوردن و فروش اطلاعات شخصی کاربران استفاده کنند.

فراتر از افشای اطلاعات شخصی، اینترنت اشیا برای زیرساخت های حیاتی از جمله برق، حمل و نقل و خدمات مالی خطراتی را به همراه دارد.

تاریخچه اینترنت اشیا

کوین اشتون، یکی از بنیانگذاران مرکز Auto-ID در مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT)، اولین بار در ارائه ای که در سال 1999 برای Procter & Gamble) P&G) ارائه کرد، به اینترنت اشیا اشاره کرد.

اشتون که می‌خواست شناسه فرکانس رادیویی (RFID) را مورد توجه مدیریت ارشد P&G قرار دهد، ارائه‌اش را "اینترنت اشیا" نامید تا روند جدید جالب سال 1999 را در بر بگیرد: اینترنت. کتاب نیل گرشنفلد پروفسور MIT با عنوان وقتی چیزها شروع به فکر کردن می کنند نیز در سال 1999 منتشر شد. این اصطلاح دقیقی را به کار نمی‌برد، اما چشم‌انداز روشنی از مسیر IoT ارائه می‌کرد.

اینترنت اشیا از همگرایی فناوری‌های بی‌سیم، سیستم‌های میکروالکترومکانیکی (MEMS)، میکروسرویس‌ها و اینترنت تکامل یافته است. این همگرایی به از بین بردن سیلوهای بین فناوری عملیاتی (OT) و فناوری اطلاعات (IT) کمک کرده است و امکان تجزیه و تحلیل داده‌های بدون ساختار تولید شده توسط ماشین را برای بینش‌هایی برای ایجاد پیشرفت‌ها فراهم می‌کند.

اگرچه اشتون اولین باری بود که به اینترنت اشیاء اشاره کرد، اما ایده دستگاه های متصل از دهه 1970 با نام های اینترنت جاسازی شده و محاسبات فراگیر مطرح شد.

برای مثال، اولین دستگاه اینترنتی، یک دستگاه کک در دانشگاه کارنگی ملون در اوایل دهه 1980 بود.

اینترنت اشیا از ارتباطات M2M تکامل یافته است، یعنی ماشین هایی که از طریق یک شبکه بدون تعامل انسانی به یکدیگر متصل می شوند. M2M به اتصال یک دستگاه به ابر، مدیریت آن و جمع آوری داده ها اشاره دارد.

اینترنت اشیاء که M2M را به سطح بعدی می‌رساند، یک شبکه حسگر متشکل از میلیاردها دستگاه هوشمند است که افراد، سیستم‌ها و سایر برنامه‌ها را برای جمع‌آوری و اشتراک‌گذاری داده‌ها به هم متصل می‌کند. M2M به عنوان پایه و اساس خود، اتصالی را ارائه می دهد که iot را فعال می کند.

اینترنت اشیا همچنین گسترش طبیعی کنترل نظارتی و جمع‌آوری داده‌ها (SCADA)، دسته‌ای از برنامه‌های کاربردی نرم‌افزار برای کنترل فرآیند، جمع‌آوری داده‌ها در زمان واقعی از مکان‌های دور تا کنترل تجهیزات و شرایط است. سیستم های اسکادا شامل قطعات سخت افزاری و نرم افزاری است. سخت‌افزار داده‌ها را جمع‌آوری می‌کند و آن‌ها را به رایانه‌ای که نرم‌افزار SCADA روی آن نصب شده است، می‌دهد، و سپس پردازش می‌شود و به موقع ارائه می‌شود. تکامل SCADA به گونه ای است که سیستم‌های SCADA نسل آخر به سیستم های IoT نسل اول تبدیل شدند.

با این حال، مفهوم اکوسیستم iot تا اواسط سال ۲۰۱۰ به وجود نیامد، زمانی که تا حدودی، دولت چین اعلام کرد که اینترنت اشیا را به یک اولویت استراتژیک در برنامه پنج ساله خود تبدیل خواهد کرد.