مدیریت انتقال تکنولوژی و بررسی تکنولوژی اینترنت اشیاء

مدیریت انتقال تکنولوژی و بررسی تکنولوژی اینترنت اشیا

مقدمه

اینترنت اشیاء تعداد زیادی از اشیاء ناهمگون و فراگیر را که پیوسته در حال تولید اطلاعات درباره دنیای فیزیکی هستند، با هم یکپارچه می کند.

اینترنت اشیاء یک شبکه جهانی گسترده به هم متصل از اشیاء و انسان هاست که از طریق که از طریق طرح های آدرس منحصر به فرد قابل تعامل با یکدیگر هستند.

هدف اصلی از اینترنت اشیاء به اشتراک گذاری اطلاعات اشیاء که نشان دهنده تولید، حمل و نقل، مصرف و سایر جزئیات از زندگی مردم است.

تاریخچه

مفهوم اینترنت اشیاء در ابتدا از طریق پروژه‌های موسسه ماساچوست و نشریات تحلیلی فراگیر شد؛ اما اصطلاح اینترنت اشیاء اولین بار توسط کوین‌اشتون در سال ۱۹۹۹ مطرح شد.

در سال های اخیر، توسعه اینترنت همراه با اشیا و دستگاه های فیزیکی متصل به هم و نمایش مجازی آنها، روندی رو به رشد داشته است.

به موجب این روند، دامنه وسیعی از محصولات و خدمات جدید بالقوه در حوزه های مختلفی چون خانه های هوشمند، سلامت الکترونیکی، خودکارسازی، حمل ونقل و تدارکات و نظارت محیطی ایجاد شده است.

این کار فرصت‌های جدیدی در حوزه های گسترده ای مانند بهداشت الکترونیکی، خرده فروشی، انرژی سبز، تولید، شهر، سازمان، خانه هوشمند و همچنین برنامه کاربردی شخصی سازی شده کاربر نهایی، ایجاد کرده است.

در کل، تاریخچه اینترنت اشیاء، به اشیای برچسب گذاری شده ای اشاره دارد که فرکانس رادیویی RFID آن را شناسایی کرده و در ارتباطات اینترنتی استفاده شده است.

اما RFID تنها شکل کاربردی اینترنت اشیاء نیست.

شبکه های حسگر بی سیم نیز می توانند جریان های پیوسته ای از داده را برای خصوصیات محیطی مختلف ایجاد کنند.

از جنبه های دیگر اینترنت اشیا می توان به شناسایی اشیا از طریق وسایل حسگر (مانند تشخیص اشیا از طریق عکس برداری دیجیتال و شناسایی بیومتریک) در ایجاد امنیت و شخصی سازی سیستم های اینترنت اشیا اشاره کرد.

در حال حاضر ۱٫۵ میلیارد از اشیا به اینترنت وصل هستند که تا سال ۲۰۲۰ این رقم به ۵۰ میلیارد افزایش پیدا خواهد کرد.

زیرساخت های مورد نیاز

معماری اینترنت اشیاء از ۵ لایه تشکیل شده است که در شکل زیر نشان داده شده است:

لایه ادراک : وظیفه اصلی این لایه جمع آوری اطلاعات و تبدیل آن به سیگنال‌های دیجیتال است.

این تراشه ها توانایی حس‌کردن دما، سرعت و حتی پردازش اطلاعات را دارند.

لایه انتقال(شبکه): مسئولیت انتقال داده از لایه ادراک به لایه پردازش را دارد ، این لایه از طریق شبکه کابلی یا بی‌سیم داده ها را انتقال می‌دهد.

FTTX ، Wi-Fi، Bluetooth، ZigBee، از تکنیک های اصلی این مرحله هستند.

لایه پردازش: لایه ای که اطلاعات را دریافت و به برنامه تحویل می دهد و به اصطلاح یک شبکه است.

لایه برنامه : وظیفه فراهم کردن تمام نرم‌افزارهایی است که برای هر صنعتی لازم است و در واقع رابط بین کاربر(لایه کسب و کار) و شبکه است .

لایه کسب و کار: تمام اطلاعات برای استفاده این لایه فراهم می‌شود و وظیفه مدیریت اطلاعات  را لحظه به لحظه بر عهده دارد.

کشورهای پیشرو در اینترنت اشیاء

در نمودار زیر کشور‌های پیشرو در اینترنت اشیا، نشان داده شده است.

کشورهای پیشرو در اینترنت اشیاء

اینترنت اشیاء در صنعت

اینترنت اشیا صنعتی (Industrial Internet of Things) یا به‌صورت مخففIIOT یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین زمینه‌های گسترش اینترنت اشیا می‌باشد.

هر دستگاهی که از یک حسگر ساده یا یک سنسور که قابلیت اتصال مستقیم به اینترنت را داشته باشد و بتوان به آن یک آی پی آدرس اختصاص داد یک شی اینترنتی محسوب می شود.

دستگاه‌هایی که قابلیت اتصال به اینترنت را دارند بخش مهمی ازکارخانه‌ها را تشکیل می‌دهند، زیرا امکان وجود انعطاف در فرایند‌های تولید را فراهم آورده و باعث یکپارچگی در فرایند‌های تولید می‌شوند.

به همین دلیل مدیران شرکت های پیشرو مایلند تا دستگاه‌های خود را به اینترنت وصل نمایند و در مقابل رقبا از این حیث عقب نمانند.

اینترنت اشیاء در صنعت

شکل زیر دسته بندی اشیا موجود در صنعت را نشان می‌دهد.

اینترنت اشیاء در صنعت

زنجیره تامین هوشمند

در زنجیره تامین هوشمند بازیگران زنجیره تامین نظارت، کنترل، برنامه ریزی و بهینه سازی فرآیندهای کسب و کار را از راه دور و در زمان واقعی از طریق اینترنت به جای مشاهدات در محل انجام می دهند.

با توجه به تقاضای روزافزون برای راه حل های مدیریت زنجیره تامین دقیق تر، صنعت لجستیک و حمل و نقل یکی از محور هایIoT بوده است.

همچنین، در مقایسه با بسیاری از موارد استفاده از IoT ،  عملیات تدارکاتی «هوشمند» پیشرفت سریع تری را داشت.

زنجیره تامین هوشمند

خانه هوشمند

طبق گزارش پایگاه دیتابیس IoT Analytics در امریکای شمالی بیش از ۲۵۲ کمپانی و استارت آپ در زمینه خانه های هوشمند مشغول فعالیت هستند.

این حوزه فعال ترین حوزه IOT بوده است و شرکت های معتبری مثل هایرو فیلیپس، گوگل و ال جی  نیز در آن فعال هستند.

در سال ۲۰۱۶ مجموعا  ۲٫۵ میلیارد دلار در خانه های هوشمند سرمایه گذاری شده است.

در شکل‌های زیر یخچال فریزر هوشمند ال جی و همچنین نست پروتکت که هشدار دهنده گاز co2 میباشد را مشاهده می کنید.

شهر هوشمند

با استفاده از اینترنت اشیا در حمل ونقل میتوان همه وسایل نقلیه را برای اطمینان از ایمنی ردیابی نمود، مدیریت حمل ونقل هوشمند، دستیابی به اطلاعات بیشتر از وسیله نقلیه، اجرای رانندگی خودکار و غیره. درواقع، در زندگی واقعی ما میتوانیم کاربردهای خاصی را از اینترنت اشیا در حمل ونقل ببینیم، مانند پرداخت عوارض الکترونیکی بدون توقف در بزرگراهها، سیستمهای حمل ونقل هوشمند، زمان بندی و فرمانهای اضطراری از طریق تلفن همراه، سیستم ضد سرقت وسیله نقلیه وغیره.

شاید یکی از جالب‌ترین جنبه‌های شهرهای هوشمند، به‌کارگیری فناوری برای کاهش ترافیک و دسترسی آسان به‌جای پارک باشد.

حس‌گرهای نصب‌شده در خیابان‌ها، این توانایی رادارند تا اگر یک جای خالی برای پارک در خیابانی پیدا شد آن‌ را شناسایی کرده و به هر کاربری که از طریق برنامه کاربردی نصب‌شده روی اسمارت‌فون خود به دنبال جای پارک می‌گردد، اطلاع دهند.

در سان‌فرانسیسکو این گزینه اکنون در اختیار پارکینگ‌های این شهر قرارگرفته است.

شرکت تلکام AT&T با GE قرارداد همکاری به امضاء رسانده تا بتواند سنسورهای Current CityIQ را در چراغ‌های روشنایی خیابان‌‌های چندین شهر مختلف آمریکا نصب کند.

قرار است این برنامه از شهر سن‌دیگو آغاز شود.

اما هدف از اجرای این برنامه تنها فراهم کردن سیستم روشنایی هوشمند نیست. بلکه از آن‌ها برای مانیتور کردن جریان ترافیک؛ فضاهای پارک خودرو؛ کیفیت هوا؛‌ شرایط جوی اضطراری و حتی تیراندازی در خیابان‌ها استفاده می‌شود

مدیریت انرژی هوشمند

خانه های هوشمند آینده، قادر خواهند بود تا با تعداد زیادی از عوامل بیرونی همکاری و تعامل داشته باشند.

این عوامل عبارت خواهند بود از منابع انرژی، شرکتها، تامین‌کنندگان انرژی ، بازارها و غیره.

اگرچه که در حال حاضر مدیریت انرژی هوشمند یک نوآوری محسوب میشود اما در آینده نقش مهمی را در هر دو سمت کسب و کار و مصرف کنندگان ایفا خواهد کرد.

اینترنت اشیا این توانمند را دارد که زمانی که افراد در ساختمان حضور ندارند مصرف را متوقف و هنگامی هم که در ساختمان حضور دارند انرژی مورد نیاز و نه بیشتر را در اختیار افراد ساکن در ساختمان قرار دهد.

به عنوان نمونه ، هدف اصلی مدیریت گاز بریتانیا این است که تا پایان سال ۲۰۲۰ تمام منازل را مجهز به کنتورهای هوشمند کنند.

مدیریت انرژی هوشمند

حمل و نقل هوشمند

در آینده، ما می‌توانیم ارتباط بین وسایل نقلیه با همدیگر، بین اشخاص و وسایل نقلیه و بین وسایل نقلیه و جاده ها را به عنوان یک سیستم بزرگ حمل ونقل هوشمند تصورکنیم، تا اینکه به حل بسیاری از مسائلی مانند ازدحام حمل ونقل، آلودگی محیط زیست و امنیت ترافیک بیانجامد.

حسگرهای نصب شده روی خودروهایی که تصادف کردند می توانند سیگنالی ارسال کنند که خودروهای نزدیک به خود را از این تصادف آگاه کنند

و سپس این خودروها با کم کردن سرعت و استفاده از مسیر جایگزین دیگر ترافیک ایجاد نکنند.

اگر این فناوری کاملا کارکردی شود، این سناریوی اینترنت اشیا می تواند جان حدود ۳۰ هزار نفر را در سال نجات داده و از ۲٫۱۲ میلیون صدمه دیده، طبق گزارش موسسه مورگن استن لی، جلوگیری کند.

مزایای اینترنت هوشمند

• اتوماسیون فعالیت های روزمره: اینترنت اشیا شما را قادر می سازد که بدون مداخله انسانی، بتوانید فعالیت های روزمره خود را خودکار و کنترل کنید.
• کارآمدی و صرفه جویی زمان: ارتباط دستگاه به دستگاه کارآمدی بهتری را فراهم می کند، بنابراین؛ نتایج دقیقی در مدت زمان کوتاه بدست می آید که این ما را در صرفه جویی زمان یاری می کند.
• صرفه جویی در هزینه ها: استفاده بهینه از انرژی و منابع، نتیجه ی استفاده از این فناوری می باشد و در صورت خسارت های احتمالی به سیستم ها، این فناوری ما را آگاه می سازد.
• کیفیت بهتری از زندگی: این فناوری با افزایش سطح آسایش، راحتی و مدیریت بهتر سبب بهبود کیفیت زندگی می شود.

معایب اینترنت هوشمند

• فقدان حریم خصوصی و امنیت:  هنگامی که تمامی لوازم خانگی، ماشین آلات صنعتی، خدمات بخش عمومی همانند حمل و نقل و تعداد زیادی از دستگاه های دیگر به اینترنت متصل می شوند، حجم بسیار زیادی از اطلاعات در این فناوری در دسترس خواهد بود. طبیعتاً احتمال سرقت این اطلاعات توسط هکرها بسیار زیاد می باشد.
• اتوماسیون فعالیت های روزانه سبب بیکاری کارگران و کارمندانی می شود که فاقد مهارت خاصی می باشند که با مطالعه و بررسی می تواند حل و فصل شود.
• هرچه بیشتر به اینترنت اعتماد کنیم و بیشتر به آن وابسته باشیم، درصورت خرابی، می‌تواند منجر به مصیبت بزرگتری شود.

اینترنت اشیاء در ایران

پروژه راهبردی اینترنت اشیا در ایران تا سال ۱۴۰۰ محقق و عملیاتی می شود که برای تحقق این هدف از همکاری شرکت های دانش بنیان و صاحبان ایده استفاده خواهدشد.

این موضوع از سوی وزارت ارتباطات و فناوری اطلاعات به عنوان متولی اصلی پروژه اینترنت اشیا اعلام و فاز مطالعاتی اجرای آن هم به مکرر تحقیقات مخابرات ایران سپرده شده است.

برای عملیاتی شدن اینترنت اشیا در کشور، هوشمندسازی سیستم های برق، به عنوان اولین گام در بهره گیری از این فناوری، مورد توجه قرار گرفت و طی آن، تفاهمنامه همکاری پژوهشی میان وزارت نیرو و مرکز تحقیقات مخابرات ایران در این زمینه منعقد شد.

 دستبند الکترونیکی زندانیان، پرونده الکترونیک سلامت، سامانه‌ هوشمند حمل‌و‌نقل و ترافیک و رفع بحران آلودگی‌ هوا، پروژه‌های مطرح در حوزه اینترنت اشیا در ایران هستند.

جهت حمایت از ما روی لینک زیر کلیک نمایید.

جهت دانلود فایل پاورپوینت این مقاله کلیک کنید.