معرفی فناوری اینترنت اشیا و انواع آن
ظهور اینترنت اشیا (IoT) یکی از سریع‌ترین و شگفت‌انگیزترین پیشرفت‌ها در فناوری اطلاعات و ارتباطات (ICT) است.
علی‌رغم این واقعیت که فناوری‌های راه اندازی شبکه در 20 سال گذشته گسترش یافته‌اند، تا همین اواخر بیشتر برای پیوند دادن دستگاه‌های کاربر نهایی معمولی مانند رایانه‌های بزرگ، رایانه‌های رومیزی و لپ‌تاپ، و اخیرا تلفن‌های هوشمند و تبلت‌ها استفاده می‌شد.
در سال‌های اخیر، طیف گسترده‌تری از دستگاه‌ها به شبکه متصل شده‌اند؛ از جمله: وسایل نقلیه، لوازم‌خانگی، تجهیزات پزشکی، کنتورها و کنترل‌کننده‌های انرژی، چراغ‌های خیابان، چراغ‌های راهنمایی، تلویزیون‌های هوشمند و غیره. موارد استفاده جدید برای فناوری‌های شبکه با گسترش روزافزون این دستگاه‌ها امکان‌پذیر شده است. اما IOT چیست و انواع آن کدم‌اند؟
اینترنت اشیا (IoT) چیست؟
شاید برای شما سوال پیش آید که کاربردها و مزایا و معایب اینترنت اشیا چیست؟ اینترنت اشیا (IoT) شبکه‌ای از دستگاه‌های تخصصی یا «اشیا» است که برای جمع‌آوری و تبادل داده‌های واقعی از طریق اینترنت یا شبکه‌های دیگر مستقر و استفاده می‌شوند. این چند نمونه از این فناوری در حال استفاده است:
- پس از جراحی، برای بیماران قلبی یک حسگر قلب کاشته می‌شود که داده‌های تشخیصی در مورد قلب هر بیمار را به پزشک ناظر ارسال می‌کند.
- سنسورها در خانه‌ها برای کارهای امنیتی و مدیریتی از جمله روشنایی و کنترل لوازم‌خانگی استفاده می‌شوند. برنامه‌های تلفن هوشمند برای گزارش وضعیت و کنترل استفاده می‌شود.
- به‌منظور هدفمند کردن آبیاری در جایی که محصولات کشاورزی به آن نیاز بیشتری دارند، کشاورزان از حسگرهای رطوبت در سراسر مزارع خود استفاده می‌کنند.
- گاوهای موجود در مزرعه را می‌توان با استفاده از حسگرهای مکان که دامداران به هر راس گاو متصل می‌کنند، شناسایی و مکان‌یابی کرد.
- تاسیسات صنعتی از حسگرها برای کنترل تحرک کارکنان در اطراف ساختمان و مراقبت از حضور محصولات خطرناک یا شرایط کاری ناایمن استفاده می‌کنند.
- شهرها از انواع حسگرها برای ردیابی ترافیک و شرایط جاده استفاده می‌کنند. همچنین از یک سیستم کنترل ترافیک پویا برای مسیریابی و بهینه‌سازی ترافیک بر اساس موقعیت استفاده می‌کنند.
اینترنت اشیا چگونه کار می‌کند؟
اینترنت اشیا فقط یک محصول خاص، نرم‌افزار یا تکه‌ای از فناوری نیست. اینترنت اشیا مجموعه‌ای از لایه‌های سخت‌افزار، شبکه، قدرت پردازش و نرم‌افزار است. خود دستگاه‌های IOT معمولا جایی هستند که فرد شروع به درک زبان اینترنت اشیا می‌کند.
هر شی IoT یا حسگر هوشمند یک کامپیوتر کوچک با اتصال شبکه، یک CPU تعبیه‌شده، سیستم‌عامل و مقدار کمی حافظه است. این گجت داده‌های فیزیکی خاصی را جمع‌آوری می‌کند و از طریق یک شبکه IP مانند اینترنت انتقال می‌دهد.
بسته به نحوه عملکرد سنسور، همچنین می‌تواند تقویت‌کننده‌ها، فیلترها و مبدل‌ها را در خود جای دهد. دستگاه‌های IoT با باتری کار می‌کنند و با استفاده از آدرس‌های IP منحصربه‌فرد به شبکه‌های بی‌سیم متصل می‌شوند. دستگاه‌های اینترنت اشیا ممکن است به‌صورت جداگانه یا جمعی راه‌اندازی شوند.
دستگاه‌های IOT باید داده‌هایی را که به دست می‌آورند ارسال و جمع‌آوری کنند. شبکه گسترده و ارتباط بین شبکه و پردازش پشتیبان هر دو جز لایه دوم اینترنت اشیا هستند.
به‌طورمعمول، شبکه یک سیستم مبتنی بر IP مانند شبکه محلی اترنت یا اینترنت باز است. به هر دستگاه اینترنت اشیا یک آدرس IP و هویت مجزا اختصاص داده شده است. با استفاده از یک رابط شبکه بی‌سیم، مانند Wi-Fi، یا یک شبکه سلولی، مانند 4G یا 5G، شی داده‌های خود را به شبکه منتقل می‌کند.
بسته‌های داده با آدرس IP مقصد که قرار است داده‌ها در آن مسیریابی و تحویل شوند، مانند هر دستگاه شبکه دیگری علامت‌گذاری می‌شوند. این نوع تبادل داده‌های شبکه مانند تبادل معمول داده‌های شبکه‌ای است که بین رایانه‌های معمولی انجام می‌شود.
این داده‌های حسگر خام اغلب به یک رابط میانی، مانند هاب اینترنت اشیا یا دروازه اینترنت اشیا ختم می‌شود. داده‌های اینترنت اشیا اغلب تحت عملیات‌های پیش‌پردازش اولیه، مانند عادی‌سازی و فیلتر کردن، توسط دروازه اینترنت اشیا قرار می‌گیرند، که معمولا برای جمع‌آوری داده‌های خام حسگر استفاده می‌شود.
دروازه اینترنت اشیا از اینترنت برای انتقال داده‌های حسگر استفاده می‌کند که تمیز و ایمن شده‌اند تا پردازش و تجزیه‌وتحلیل شود. خوشه‌های کامپیوتری گسترده، مانند خوشه‌های Hadoop، برای انجام تجزیه‌وتحلیل استفاده می‌شوند.
پنج نوع اصلی اینترنت اشیا
اگر قصد راه‌اندازی شبکه و دریافت خدمات و پشتیبانی IOT را دارید، بهتر است قبل از هر چیز با انواع آن آشنا شوید.
-
CIoT
اینترنت اشیای مورداستفاده برای محصولات و دستگاه‌های مصرفی به‌عنوان IOT مصرف‌کننده (CIoT) شناخته می‌شود. گوشی‌های هوشمند، پوشیدنی‌ها، دستیارهای هوشمند، لوازم‌خانگی و غیره موارد معمولی CIoT هستند.
Wi-Fi، بلوتوث و ZigBee اغلب در سیستم‌های CIoT برای ارائه ارتباطات استفاده می‌شوند. این فناوری‌ها ارتباطات کوتاه بردی را فراهم می‌کنند که برای نصب در فضاهای صمیمی‌تر مانند خانه‌ها و مشاغل ایده‌ال است.
-
تجاری
IOT تجاری با آوردن مزایای مختلف به مکان‌های بزرگ‌تر کمی فراتر می‌رود، درحالی‌که CIoT اغلب بر بهبود موقعیت‌های شخصی و خانگی تمرکز می‌کند. خرده‌فروشی‌ها، هتل‌ها، ساختمان‌های اداری، مراکز خرید و مکان‌های تفریحی را در نظر بگیرید.
نظارت بر شرایط محیطی، کنترل دسترسی به اماکن شرکت، و کاهش هزینه‌های آب و برق و مصرف در هتل‌ها و سایر مکان‌های اصلی تنها نمونه‌هایی از موارد متعدد استفاده از اینترنت اشیای تجاری است. هدف بسیاری از راه‌حل‌های تجاری IOT بهبود شرایط مصرف‌کننده و شرکت است.
-
IIoT (اینترنت صنعتی اشیا)
بخش صنعتی IoT (IIoT) صنعت اینترنت اشیا ممکن است فعال‌ترین باشد. تاکید آن بر تقویت سیستم‌های صنعتی فعلی برای موثرتر و مولد کردن آن‌هاست. نصب‌های IIoT اغلب به بخش‌هایی ازجمله مراقبت‌های بهداشتی، کشاورزی، خودروسازی و تدارکات مرتبط هستند و عموما در کارخانه‌ها و تاسیسات صنعتی در مقیاس بزرگ یافت می‌شوند. اکثر مردم احتمالا با اینترنت صنعتی به‌عنوان نمونه‌ای از IIoT آشنا هستند.
-
زیرساخت
ایجاد زیرساخت‌های هوشمند که از فناوری‌های IoT برای بهبود کارایی، صرفه‌جویی در هزینه، نگهداری و غیره استفاده می‌کنند، تمرکز زیرساخت اینترنت اشیا است. عناصر زیرساختی در مناطق شهری و روستایی، مانند پل‌ها، خطوط راه‌آهن، و نیروگاه‌های بادی دریایی و ساحلی ممکن است به این روش نظارت و کنترل شوند.
ازنظر فنی، IIoT زیرمجموعه‌ای از زیرساخت IOT است. اما به دلیل اهمیت آن، اغلب به‌عنوان یک موجودیت مجزا در نظر گرفته می‌شود.
-
نظامی (IoMT)
اینترنت اشیای نظامی (IoMT) که گاهی اوقات با نام‌های Battlefield IoT، IOT میدان جنگ یا به‌سادگی IoBT شناخته می‌شود، آخرین دسته است.
IoMT دقیقا همان چیزی است که به نظر می‌رسد: استفاده از IOT در تنظیمات نظامی و زمینه‌های عملیاتی. اهداف اصلی آن بهبود آگاهی موقعیتی، ارزیابی ریسک و زمان واکنش است.
برنامه‌های IoMT اغلب برای اتصال وسایل نقلیه مانند کشتی‌ها، هواپیماها، تانک‌ها، نیروها، هواپیماهای بدون سرنشین و حتی پایگاه‌های عملیاتی روبه‌جلو استفاده می‌شوند. علاوه بر این، IoMT داده‌هایی را تولید می‌کند که ممکن است برای بهبود رویه‌ها، سیستم‌ها، ابزارها و تاکتیک‌های نظامی استفاده شود.