اینترنت اشیاء - قسمت اول

« در اینترنت اشیا دنیای دیجیتال وارد جهان فیزیکی ما می‌شود »

درود به همه ی دوستان خوبم ، واقعیتش من چند سالی هست که در حوزه ی اینترنت اشیاء فعالیت کردم و چندین پروژه هم انجام دادم و خودم به این بخش علاقمند شدم و چند وقتی بود که می خواستم این مقاله را بنویسم ولی فرصت نمی شد ، حالا بالاخره تونستم بنویسم . البته درسته که این مطالب به وفور توی اینترنت پیدا میشه ولی خواستم بصورت منسجم ، اطلاعاتی رو راجع به مبحث اینترنت اشیاء که امروزه خیلی ازش می شنویم و می بینیم و آینده ی روشن و خوبی داره رو ارائه بدم تا راحت تر بشه درک کرد و ازش بهره برد. من این مقاله رو در چند قسمت می نویسم که خسته کننده نباشه و در آخر هم تصمیم دارم یک سری آموزش در این خصوص ارائه بدم تا دوستانی که تمایل دارن ازش استفاده کنند.

مختصری از تاریخچه اینترنت اشیا

اینترنت اشیا داستان پیدایش جالبی دارد. شاید اولین نمونه‌ای که بتوان واقعا نام اینترنت اشیا را روی آن گذاشت، دستگاه وندینگ حاوی قوطی‌های کوکاکولا بود که در دهه ۸۰، یعنی بیش از ده سال قبل از اینکه نام اینترنت اشیا روی این تکنولوژی گذاشته شود، در دانشگاه کارنگی ملون در پیتسبورگ پنسیلوانیا قرار داشت. یکی از دانشجویان این دانشگاه به نام دیوید نیکولز از اینکه مجبور بود برای خرید نوشیدنی، هر بار مسیری طولانی را از دفتر خود تا این یخچال طی کند، خسته و کلافه شده بود و در اغلب اوقات هم وقتی به یخچال می‌رسید، از نوشابه خبری نبود یا کاملا گرم بود.

ذهن نیکولز مدت‌ها درگیر این ماجرا بود که ناگهان اولین دستگاه وندینگی را که با کامپیوتر کنترل می‌شد و در دانشگاه استنفورد قرار داشت، به یاد آورد و متوجه شد تکنولوژی که برای حل مشکل یخچال کوکاکولا دانشگاه خود به دنبال آن بود، از پیش وجود داشته است.و توانست با استفاده از آن مشکل خود را برطرف نماید.

اینترنت اشیا چیست

اینترنت اشیا (Internet Of Things) یا به اختصار( IoT) به میلیاردها دستگاه فیزیکی در سراسر جهان گفته می‌شود که به اینترنت متصل هستند و اطلاعات را جمع‌آوری می‌کنند و با کاربر و سایر دستگاه‌های متصل به اشتراک می‌گذارند.

تقریبا هر چیزی که بتواند به شبکه اینترنت متصل شود، بخشی از اینترنت اشیا است. بطور مثال در خانه هوشمند، این گجت‌های مجهز به اینترنت ما را از شر انجام کارهای خانه رها می‌کنند، کمی از وقت باارزشمان را به ما بازمی‌گردانند و به زندگی روزمره و خاکستری ما، رنگ و لعاب هیجان‌ انگیزتری می‌بخشند.

اگر تا به حال آرزو کرده اید که یخچال شما لیست خرید را برای شما ارسال کند یا چراغ های منزل شما با تلفن همراه شما روشن و خاموش شود ، آرزوی اتصال اینترنت اشیا را داشته اید. مفهوم اینترنت اشیاء اتصال اینترنت فراتر از رایانه شما را به زندگی روزمره می برد.

موارد استفاده فعلی شامل همه چیز از ویژگی های خانه هوشمند (به عنوان مثال یخچال تولید کننده مایحتاج مورد نیاز) تا ویژگی های تجاری مانند سفارشات خدمات خودکار برای محصولات تحت نظارت IoT است. برنامه های اینترنت اشیا تقریباً در همه زمینه های زندگی ما وجود دارند.

اما اینترنت اشیا چیزی فراتر از گرم کردن فر یا خاموش کردن چراغ‌ها و وسایل سرمایشی و گرمایشی و ... با گوشی هوشمند است. هدف اصلی اینترنت اشیا این است که با نصب حسگرها (Sensors) روی هر چیزی در دنیای واقعی و ترجمه آن به زبان دیجیتال، کامپیوترها را در تماس مستقیم با محیط فیزیکی اطراف ما قرار بدهد.

به عبارت دیگر، اگر در واقعیت مجازی این ما انسان‌ها هستیم که به دنیای دیجیتال کامپیوترها قدم می‌گذاریم، در اینترنت اشیا این دنیای دیجیتال است که وارد جهان فیزیکی ما می‌شود.

دستگاه‌های متصل به اینترنت می‌توانند راهی برای پیش‌بینی در مورد همه چیز، از رفتار مصرف‌کننده گرفته تا وقایع آب‌و‌هوایی، باشند؛ اما این دستگاه‌ها می توانند مسیر دسترسی هکرها به فضای خصوصی افراد برای سرقت و فاش کردن اطلاعات شخصی آن‌ها را آسان‌تر ‌کنند. شاید از خودتان بپرسید که آیا اینترنت اشیا قرار است آینده تکنولوژی را دگرگون کند یا اینکه همچون ربات غول‌پیکر افسارگسیخته‌ای ، پایان عصر تکنولوژی بشر را رقم بزند؟ در ادامه با ما همراه باشید تا کامل تر و بهتر این تکنولوژی جدید را بشناسید.

اینترنت اشیا چگونه کار می کند؟

دستگاه های اینترنت اشیا شامل حسگرها و پردازنده های کوچک رایانه ای هستند که بر داده های جمع آوری شده توسط حسگرها از طریق یادگیری ماشین عمل می کنند . یادگیری ماشین (Machin Learning - ML) زمانی است که کامپیوترها به شیوه ای مشابه انسان - با جمع آوری داده ها از محیط اطرافشان - یاد می گیرند و این چیزی است که دستگاه های اینترنت اشیا را هوشمند می کند.

اینترنت اشیا یک دستگاه ، نرم افزار یا فناوری واحد نیست. اینترنت اشیا ترکیبی از دستگاه ها ، شبکه ها ، منابع محاسباتی و ابزارها و نرم افزار است. درک اصطلاحات اینترنت اشیا معمولاً با خود دستگاه های اینترنت اشیا آغاز می شود.

درواقع در دستگاههای مجهز به اینترنت اشیاء دارای حسگر هوشمند ، یک کامپیوتر کوچک اختصاصی است که دارای پردازنده تعبیه شده ، سیستم عامل و حافظه و اتصال شبکه محدود است. دستگاه ، داده های فیزیکی خاصی را جمع آوری کرده و آن داده ها را به یک شبکه مبتی بر IP مانند اینترنت ارسال می کند. با توجه به کار سنسور ، ممکن است شامل تقویت کننده ، فیلتر و مبدل نیز باشد. دستگاه های اینترنت اشیاء از باتری و یا آداپتورهای مختلف استفاده می کنند و به اتصال شبکه بی سیم از طریق آدرس های IP تکیه می کنند. دستگاه های اینترنت اشیا را می توان به صورت جداگانه یا گروهی پیکربندی کرد.

داده های جمع آوری شده توسط دستگاه های اینترنت اشیا باید منتقل و جمع آوری شوند. این لایه دوم اینترنت اشیا شامل شبکه گسترده و پردازش داده می شود. این شبکه معمولاً یک شبکه معمولی مبتنی بر IP ، مانندشبکه داخلی (LAN) و اینترنت عمومی می باشد. هر دستگاه اینترنت اشیا در شبکه یک آدرس IP منحصر به فرد و شناسه منحصر به فرد دریافت می کند و داده های خود را با استفاده از رابط شبکه بی سیم مانند Wi-Fi یا شبکه تلفن همراه مانند 4G یا 5Gبه شبکه اصلی منتقل می کند.

مانند هر دستگاهی که داخل شبکه کار می کند ، بسته های داده با آدرس IP مقصد مشخص می شوند که در آن داده ها باید مسیریابی و تحویل داده شوند. چنین تبادل داده شبکه ای مشابه تبادل روزانه داده های شبکه بین رایانه های معمولی است. مقصد این داده های خام سنسور معمولاً یک واسط مانند هاب اینترنت اشیا یا دروازه اینترنت اشیاء می باشد .

دروازه اینترنت اشیا معمولاً به جمع آوری و گردآوری داده های خامی که از سنسورهای مختلف ارسال می شود ، می پردازد و اغلب کارهای پیش پردازش اولیه ، مانند عادی سازی و فیلترینگ را بر روی داده های اینترنت اشیا اعمال می کند.

حال حجم عظیمی از داده هایی که توسط تعداد بسیار زیادی از حسگرها ی اینترنت اشیا تولید شده اند و گردآوری شده در دروازه اینترنت اشیاء ارسال شده ، باید تجزیه و تحلیل شود تا بینش عمیق تری ازآنها بدست آید.پس از آن دروازه اینترنت اشیا داده های حسگرها را در سراسر اینترنت برای پردازش و تجزیه و تحلیل ارسال می کند. تجزیه و تحلیل با استفاده از نرم افزار های مربوطه انجام می شود. این قسمت ممکن است در یک مرکز داده شرکت ، یک مرکز جمع آوری اطلاعات و یا یک زیرساخت محاسباتی ایجاد شده در رایانش ابری باشد که در آنجا ، داده ها ذخیره ، پردازش ، مدل و تجزیه و تحلیل می شوند.

اینترنت اشیاء چه کاری می تواند انجام دهد؟

در واقع سوال اصلی این است که چه کاری نمی تواند انجام دهد. راه حل های مراقبت های بهداشتی اینترنت اشیا ، بخش امنیت اینترنت اشیاء ، اینترنت اشیا در داده های بزرگ ، همه اینها بخشی از اکوسیستم جمعی ایجاد شده توسط اینترنت است. اتصال اشیاء فیزیکی به فضای مجازی به کاهش درد سرهای نگهداری این اشیاء کمک می کند و به ما امکان کنترل جنبه های کوچک زندگی را برای ما فراهم می کند.

پایان قسمت اول ...