اینترنت اشیاء Internet of Things

بهمن خداپناه

0
96

ناظر اقتصاد: اینترنت اشیاء (Internet of Things) به‌طور کلی اشاره دارد به بسیاری از چیزها شامل اشیا و وسایل محیط پیرامون‌مان که به شبکه اینترنت متصل شده و توسط اپلیکیشن‌های موجود در تلفن‌های هوشمند و تبلت قابل کنترل و مدیریت هستند. در این گزارش، ضمن بررسی مفهوم اینترنت اشیاء، به بررسی روند جهانی این مفهوم خواهیم پرداخت.

اینترنت اشیاء به زبان ساده، ارتباط سنسورها 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 باشد یا به پیچیدگی نظارت بر زیرساخت‌های شهری و ترافیک. از ماشین لباسشویی و یخچال گرفته تا پوشاک؛ این شبکه بسیاری از دستگاه‌های اطراف ما را در برمی‌گیرد.

امروز، عبارت «اینترنت اشیاء» همه‌ی دنیای فناوری اطلاعات و ارتباطات را فراگرفته است. انرژی هوشمند، کشاورزی هوشمند، دامپروری هوشمند، خانه و ساختمان هوشمند، حمل‌ونقل هوشمند، سلامت هوشمند و به‌طور کلی شهر و محیط‌زیست هوشمند، اصطلاحاتی هستند که شمار بسیاری از سیاست‌‌مداران، مدیران، متخصصان و کسب‌وکارها را در سراسر جهان، شیفته‌ی ویژگی‌های بی‌مانند این جلوه‌ی نوپیدای فناوری کرده‌اند. امروز اینترنت اشیاء با راهکارهای هوشمند خود در همه‌ی ابعاد زندگی بشر رخنه کرده و نوید بخش آینده‌ای بهره‌ور، دلپذیر و آسوده است.

ریشه عبارت «اینترنت اشیاء»

کِوین اَشتون (Kevin Ashton)، یکی از بنیان‌گذاران مرکز شناسایی خودکار (Auto-ID) در دانشگاه MIT ایالات متحده، نخستین کسی بود که عبارت «اینترنت اشیاء» را در ارائه‌ای برای شرکت پروکتر و گمبل (P&G)- شرکت چندملیتی کالاهای مصرفی واقع در ایالت اوهایو- در سال ۱۹۹۹ به‌کار برد. اشتون، به‌منظور آگاه‌کردن مدیران ارشد P&G از سامانه‌ بازشناسی با امواج رادیویی (RFID)، ارائه‌ی خود را «اینترنت اشیاء» نام نهاد. اشتون می‌خواست روند تازه‌ی فناوری را در آستانه‌ی قرن جدید در پیام خود به‌کار گیرد. این روندِ انقلابی چیزی نبود جز اینترنت. ازسوی دیگر، نیل گِرشِنفِلد، استاد دانشگاه MIT، در همین سال، کتابی با عنوان «وقتی‌ اشیاء شروع به اندیشیدن می‌کنند» منتشر کرد. گرشنفلد هرچند در کتاب خود، عبارت دقیق «اینترنت اشیاء» را به‌کار نبرد؛ تصویری روشن از مسیر آینده‌ی IoT ارائه کرد.

اینترنت اشیاء از هم‌گرایی فناوری‌های بی‌سیم، سیستم‌های میکروالکترومکانیکی (MEMS)، میکروسرویس‌ها و اینترنت تکامل یافته است. این هم‌گرایی به ازمیان‌رفتن شکاف‌ میان فناوری عملیاتی (OT) و فناوری اطلاعات (IT) کمک کرده و امکان تحلیل داده‌های بدون ساختار را که توسط ماشین تولید شده‌اند، برای دستیابی به بینش (Insight)مطلوب جهت بهبود و پیشرفتِ وضع موجود فراهم آورده‌ است.

اشتون نخستین کسی بود که عبارت اینترنت اشیاء را بیان کرد؛ اما ایده‌ی دستگاه‌های متصل از دهه‌ی ۱۹۷۰، تحت عناوین«اینترنتِ جاسازی‌شده» (Embedded Internet) و رایانش فراگیر (Pervasive Computing) مطرح بوده است.

اینترنت اشیاء

بستر شکل‌گیری

نخستین شیء یا وسیله‌ی اینترنتی، یک دستگاه نوشابه‌ساز در دانشگاه کارنگی ملون ایالات متحده در اوایل دهه‌ی ۱۹۸۰ بود. در آن زمان، برنامه‌نویسان با استفاده از وب، می‌توانستند وضعیت دستگاه را از دور بررسی کنند و عملکرد آن را زیر نظر بگیرند.

اینترنت اشیاء یا IoT از ارتباطات ماشین-به-ماشین (M2M)، یعنی ماشین‌هایی که از طریق یک شبکه و بدون تعامل انسانی به یکدیگر متصل هستند، تکامل یافته است. M2M به اتصال یک دستگاه به فضای ابر، مدیریت آن و گردآوری داده اشاره دارد.

اینترنت اشیاء با ارتقای ارتباطاتِ ماشین-به-ماشین به سطحی بالاتر، یک شبکه‌ی حسگر متشکل از میلیاردها دستگاه هوشمند فراهم‌ آورد. این شبکه افراد، سیستم‌ها و برنامه‌های کاربردی را برای جمع‌آوری و اشتراک‌گذاری داده‌ها به هم متصل می‌کند. به بیان دیگر، M2M به‌عنوان بنیان و بستر این فرایند، ارتباطی را فراهم می‌کند که ضامن پیاده‌سازی اینترنت اشیاء است.

اینترنت اشیاء، همچنین گسترش طبیعی اسکادا (سامانه‌ی سرپرستی و گردآوری داده یا SCADA) است؛ اسکادا، دسته‌ای از برنامه‌های کاربردی نرم‌افزاری برای کنترل فرایند است که برای گردآوری داده‌ها در زمان واقعی از مکان‌های راه دور به‌منظور کنترل تجهیزات و شرایط به‌کار می‌رود. سیستم‌های اسکادا شامل قطعات سخت‌افزاری و نرم‌افزاری هستند. سخت‌افزار، داده‌ها را گردآوری کرده و آن را به رایانه‌ای که نرم‌افزار اسکادا روی آن نصب شده است، منتقل می‌کند. این داده‌ها سپس پردازش شده و در زمان مقتضی ارائه می‌شوند. می‌توان گفت در پی تکامل اسکادا، آخرین نسلِ سیستم‌های اسکادا به‌تدریج به نخستین نسل سیستم‌های IoT تبدیل شده‌اند و بستری برای رشد و توسعه‌ی این سیستم‌ها فراهم کرده‌اند.

با این حال باید گفت، مفهوم اکوسیستم IoT تا اواسط سال ۲۰۱۰، تحقق نیافت. در این سال بود که دولت چین اعلام کرد اینترنت اشیاء را در اولویت استراتژیک برنامه‌ی پنج‌ساله‌ی خود قرار می‌دهد و به مفهوم اکوسیستم اینترنت اشیاء صورت عینی و واقعی می‌بخشد.

نحوه کارکرد

اکوسیستم IoT مجموعه‌ای از دستگاه‌های هوشمندِ مبتنی‌بر وب است که با بهره‌گیری از پردازنده‌های جاسازی‌شده، سنسورها و سخت‌افزار ارتباطی، به گردآوری، ارسال و اقدام روی داده‌های دریافت‌شده از محیط‌ می‌پردازد. داده‌های گردآوری‌شده توسط حسگرها از طریق اتصال به یک درگاه IoT یا دستگاه لبه (Edge Device) برای تحلیل به فضای ابری ارسال شده یا اینکه به‌صورت محلی تحلیل می‌شوند. گاهی اوقات، این دستگاه‌ها با سایر دستگاه‌های مرتبط، ارتباط برقرار کرده و برپایه‌ی اطلاعاتی که از یکدیگر می‌گیرند، عمل می‌کنند. این دستگاه‌ها بیشترِ کارها را بدون دخالت انسان انجام می‌دهند. البته افراد می‌توانند با دستگاه‌ها تعامل داشته باشند؛ برای نمونه، می‌توانند آنها را تنظیم کنند؛ به آنها دستورالعمل بدهند یا به داده‌ها دسترسی پیدا کنند.

باید توجه داشت که پروتکل‌های اتصال، شبکه و ارتباطات که با این دستگاه‌های مبتنی‌بر وب به‌کار می‌روند، عمدتاً به اپلیکیشن‌های خاص IoT، بستگی دارند.

مزایای اینترنت اشیاء

اینترنت اشیاء مزایای زیادی را برای سازمان‌ها و کسب‌وکارها به‌همراه دارد. به‌کمک IoT، سازمان‌ها می‌توانند:

  • بر فرایندهای کلی کسب‌وکار خود نظارت کنند؛
  • تجربه‌ی مشتری را بهبود بخشند؛
  • در وقت و پول صرفه‌جویی کنند؛
  • بهره‌وری کارکنان را افزایش دهند؛
  • مدل‌های کسب‌وکار را ادغام و هماهنگ کنند؛
  • تصمیم‌های کسب‌وکاری بهتری اتخاذ کنند؛ و درنهایت
  • درآمد بیشتری کسب کنند.
  • اینترنت اشیاء، شرکت‌ها را تشویق می‌کند تا رویکرد‌های خود را نسبت به کسب‌وکار، صنعت و بازارشان بازنگری کنند و با بهره‌مندی از ابزارهایی مؤثر، راهبردهای کسب‌وکارشان را بهبود بخشند.

روند اینترنت اشیاء تا سال ۲۰۲۱

بنا بر پیش‌‌بینی شرکت Bain، کل بازار اینترنت اشیاء (IoT) تا سال ۲۰۲۱ به رشدی معادل ۵۲۰ میلیارد دلاردست خواهد یافت، یعنی چیزی بیش از دو برابر مقدار آن (۲۳۵ میلیارد دلار) در سال ۲۰۱۷.

از جمله حوزه‌های پیشرو در استفاده از IoT، می‌‌توان ازحوزه‌‌هایی نظیر شهر هوشمند، صنعت تولید خودرو و به طور کلی بخش حمل و نقل، صنعت برق در بخش‌های نیروگاهی و شبکه توزیع و همچنین حوزه سلامت نام برد. استفاده از IoT در صنعت ساخت اتومبیل و حوزه حمل و نقل موجب ارتقاء شاخص‌های امنیتی در جلوگیری از تصادفات و سرقت خواهد شد. حسگرهای هوشمند در حوزه تولید و توزیع برق، موجب مسیردهی بهنگام، بهینه و منطبق با نیاز مشتریان صنعتی و تجاری خواهند شد. در نهایت، حوزه سلامت نیز با استفاده از IoT به سمت بهینه‌سازی فرآیندها و دیدگاه‌های جدید مانند «بهداشت و درمان شخصی» و حرکت از مدل‌های مبتنی بر پزشک و بیمارستان به سمت مدل‌های مبتنی بر بیمار حرکت خواهد کرد.

این گونه تغییر و تحول‌ها در حوزه‌های مختلف – که تاکنون ارتباط معناداری با حوزه مخابرات نداشتند – موجب افزایش ظرفیت بازار در این حوزه‌ها و در نتیجه تحریک بازیگران مربوطه برای تولید و ارائه خدمات جدیدتر خواهد شد. بر اساس مطالعات انجام شده، تعداد تجهیزات با قابلیت اتصال به شبکه در سال ۲۰۱۴ برابر با ۳,۱۳ میلیارد بود که تنها ۵.۳ میلیارد آن شامل تجهیزات ارتباطات عمودی مانند حسگرهای مورد استفاده در ماشین‌های متصل و تجهیزات هوشمندسازی خانگی بودند. این در حالی است که تعداد تجهیزات متصل در سال ۲۰۲۴ به عدد ۳۹ میلیارد افزایش خواهد یافت که حدود ۶۹ درصد آن از نوع ارتباطات عمودی خواهد بود.

در توضیح ارتباطات عمودی، می‌توان ارتباطات تکنولوژیکی را به دو گروه کلی ارتباطات افقی و ارتباطات عمودی تقسیم نمود. منظور از ارتباطات افقی، سرویس‌های صوتی و پیامکی تلفن ثابت و تلفن همراه (موبایل)، اینترنت پر سرعت، محتوای سرگرم کننده (مانند دانلود موزیک، دانلود کلیپ‌های ویدئویی، تلویزیون اینترنتی، مسابقات یا بازی‌های تحت شبکه) محتوای اطلاع‌رسانی (مانند سایت‌های خبری یا تبلیغات) و نظایر آن است. به غیر از این موارد، سایر سرویس‌ها و کاربردهای مبتنی بر ارتباطات تکنولوژیکی، قلمرو ارتباطات عمودی را تشکیل می‌دهند. مفاهیمی همچون ارتباطات ماشین به ماشین (M2M)، اینترنت اشیاء (IoT)، اینترنت هر چیز (IoE) و کسب و کارهای عمودی هم توصیف‌کننده این نوع از ارتباطات تکنولوژیکی است.

بنابر گزارشی که توسط IoT Analytics منتشر شده است سهم اینترنت اشیاء در قالب ۱۰ بخش بررسی گردیده که شهر هوشمند با ۲۳% بزرگ‌‌ترین بخش و خرده فروشی متصل (Connected Retails) با ۴% کمترین سهم را دارا می‌‌باشد. در این گزارش علاوه بر دسته‌‌بندی بخش‌‌های IoT و سهم آن، روند هرکدام نسبت سال ۲۰۱۶ نیز نشان داده شده است. برای نمایش روندها، پیکان‌‌های که به سمت بالا جهت دارند نشان از افزایشی بودن روند، پیکان‌‌های رو به پایین نشان‌‌دهنده‌‌ کاهنده بودن آن و پیکان‌‌های افقی نشان از تغییر نیافتن روند نسبت به دو سال قبل می‌‌باشد.

اینترنت اشیاء
نمودار۱: سهم بخش‌‌های مختلف از اینترنت اشیاء

جمع‌‌بندی

امروزه، سازمان‌ها در صنایع و کسب‌وکارهای گوناگون، به‌‌شکلی فزاینده‌ از قابلیت‌های اینترنت اشیاء بهره می‌گیرند تا کارآمدتر و اثربخش‌تر عمل کنند؛ آنها با بهره‌مندی از دستاوردهای اینترنت اشیاء، به درکی بهتر و شایسته‌تر از مشتریان‌شان دست می‌یابند و می‌توانند خدماتی بهینه‌تر به آنها ارائه کنند. اینترنت اشیاء فرایند تصمیم‌سازی و تصمیم‌‌گیری را در سازمان بهبود می‌بخشد و ارزش کسب‌وکار را به‌شکلی چشمگیر افزایش می‌دهد.

طبق بررسی‌‌های صورت گرفته، بازار اینترنت اشیاء سال ۲۰۲۱ به رشدی معادل ۵۲۰ میلیارد دلاردست خواهد یافت. از جمله حوزه‌های پیشرو در استفاده از اینترنت اشیاء، می‌‌توان ازحوزه‌‌هایی نظیر شهر هوشمند، صنعت تولید خودرو و به طور کلی بخش حمل و نقل، صنعت برق در بخش‌های نیروگاهی و شبکه توزیع و همچنین حوزه سلامت نام برد. استفاده از IoT در صنعت ساخت اتومبیل و حوزه حمل و نقل موجب ارتقاء شاخص‌های امنیتی در جلوگیری از تصادفات و سرقت خواهد شد.

نظر بدهید