۱. تعریف
اینترنت اشیا (IoT) «اینترنت متصلکننده همه چیز» است که امتداد و توسعه اینترنت محسوب میشود. این فناوری، دستگاههای حسگر اطلاعات مختلف را با شبکه ترکیب میکند تا یک شبکه عظیم تشکیل دهد و اتصال افراد، ماشینها و اشیا را در هر زمان و هر مکان محقق سازد.
اینترنت اشیا بخش مهمی از نسل جدید فناوری اطلاعات است. صنعت فناوری اطلاعات همچنین به عنوان اتصال متقابل (paninterconnection) نامیده میشود که به معنای اتصال اشیا و همه چیز است. بنابراین، "اینترنت اشیا، اینترنت اشیا متصل است". این دو معنی دارد: اول، هسته و پایه اینترنت اشیا هنوز اینترنت است که یک شبکه گسترده و گسترش یافته بر روی اینترنت است. دوم، سمت کلاینت آن به هر آیتمی بین آیتمها برای تبادل اطلاعات و ارتباط گسترش مییابد. بنابراین، تعریف اینترنت اشیا از طریق شناسایی فرکانس رادیویی، حسگرهای مادون قرمز، سیستم موقعیتیابی جهانی (GPS)، مانند دستگاه حسگر اطلاعات اسکنر لیزری، طبق قرارداد، به هر آیتم متصل به اینترنت، تبادل اطلاعات و ارتباط، به منظور تحقق شناسایی هوشمند، مکان، ردیابی و نظارت و مدیریت یک شبکه است.
۲. فناوری کلیدی
۲.۱ شناسایی فرکانس رادیویی
RFID یک سیستم بیسیم ساده است که از یک بازجو (یا خواننده) و تعدادی فرستنده (یا برچسب) تشکیل شده است. برچسبها از اجزای اتصال و تراشهها تشکیل شدهاند. هر برچسب دارای یک کد الکترونیکی منحصر به فرد از ورودیهای گسترده است که به شیء متصل شده تا شیء هدف را شناسایی کند. این اطلاعات فرکانس رادیویی را از طریق آنتن به خواننده منتقل میکند و خواننده دستگاهی است که اطلاعات را میخواند. فناوری RFID به اشیاء اجازه میدهد تا "صحبت کنند". این به اینترنت اشیا قابلیت ردیابی میدهد. این بدان معناست که افراد میتوانند در هر زمان از محل دقیق اشیاء و محیط اطراف خود مطلع شوند. تحلیلگران خرده فروشی در سنفورد سی. برنشتاین تخمین میزنند که این ویژگی RFID اینترنت اشیا میتواند سالانه 8.35 میلیارد دلار برای والمارت صرفهجویی کند که بخش عمدهای از آن در هزینههای نیروی کار ناشی از عدم نیاز به بررسی دستی کدهای ورودی است. RFID به صنعت خرده فروشی کمک کرده است تا دو مورد از بزرگترین مشکلات خود را حل کند: موجودی ناموجود و ضایعات (محصولات از دست رفته در اثر سرقت و اختلال در زنجیرههای تأمین). والمارت سالانه تقریباً 2 میلیارد دلار فقط از سرقت ضرر میکند.
۲.۲ سیستمهای میکرو-الکترو-مکانیکی
MEMS مخفف سیستمهای میکروالکترومکانیکی است. این یک سیستم میکرودستگاه یکپارچه است که از میکروحسگر، میکرومحرک، مدار پردازش و کنترل سیگنال، رابط ارتباطی و منبع تغذیه تشکیل شده است. هدف آن ادغام کسب، پردازش و اجرای اطلاعات در یک میکروسیستم چند منظوره است که در یک سیستم در مقیاس بزرگ ادغام شده است تا سطح اتوماسیون، هوش و قابلیت اطمینان سیستم را تا حد زیادی بهبود بخشد. این یک حسگر عمومیتر است. از آنجا که MEMS به اشیاء معمولی جان تازهای میبخشد، آنها کانالهای انتقال داده، توابع ذخیرهسازی، سیستمهای عامل و برنامههای تخصصی خود را دارند و در نتیجه یک شبکه حسگر گسترده تشکیل میدهند. این امر به اینترنت اشیا اجازه میدهد تا از طریق اشیاء، افراد را رصد و محافظت کند. در مورد رانندگی در حالت مستی، اگر ماشین و کلید احتراق با حسگرهای ریز کاشته شوند، به طوری که وقتی راننده مست کلید ماشین را بیرون میآورد، کلید از طریق حسگر بو میتواند بوی الکل را تشخیص دهد، سیگنال بیسیم بلافاصله به ماشین اطلاع میدهد که "روشن کردن را متوقف کن" و ماشین در حالت سکون قرار میگیرد. همزمان، او به تلفن همراه راننده «دستور» داد تا برای دوستان و اقوامش پیامک ارسال کند و آنها را از موقعیت راننده مطلع سازد و به آنها یادآوری کند که در اسرع وقت به آن رسیدگی کنند. این نتیجه «اشیاء» بودن در دنیای اینترنت اشیا است.
۲.۳ ماشین به ماشین/انسان
M2M، مخفف عبارت Machine-to-machine/Man، یک برنامه و سرویس شبکهای با تعامل هوشمند ترمینالهای ماشین به عنوان هسته است. این امر باعث میشود که شیء کنترل هوشمند را انجام دهد. فناوری M2M شامل پنج بخش فنی مهم است: ماشین، سختافزار M2M، شبکه ارتباطی، میانافزار و برنامه. بر اساس پلتفرم محاسبات ابری و شبکه هوشمند، میتوان بر اساس دادههای بهدستآمده از شبکه حسگر تصمیمگیری کرد و رفتار اشیاء را برای کنترل و بازخورد تغییر داد. به عنوان مثال، سالمندان در خانه ساعتهایی با حسگرهای هوشمند دارند، کودکان در مکانهای دیگر میتوانند فشار خون والدین خود را بررسی کنند، ضربان قلب آنها در هر زمان از طریق تلفن همراه پایدار است. وقتی صاحبخانه در محل کار است، حسگر به طور خودکار آب، برق و درها و پنجرهها را میبندد و مرتباً پیامهایی را به تلفن همراه صاحبخانه ارسال میکند تا وضعیت ایمنی را گزارش دهد.
۲.۴ محاسبات قابل انجام
رایانش ابری با هدف ادغام تعدادی از نهادهای محاسباتی نسبتاً کمهزینه در یک سیستم کامل با ظرفیت محاسباتی قدرتمند از طریق شبکه و استفاده از مدلهای تجاری پیشرفته به گونهای است که کاربران نهایی بتوانند از این خدمات با ظرفیت محاسباتی قدرتمند بهرهمند شوند. یکی از مفاهیم اصلی رایانش ابری، بهبود مداوم ظرفیت پردازش «ابر»، کاهش بار پردازش ترمینال کاربر و در نهایت سادهسازی آن به یک دستگاه ورودی و خروجی ساده و بهرهمندی از ظرفیت محاسباتی و پردازشی قدرتمند «ابر» بر اساس تقاضا است. لایه آگاهی اینترنت اشیا، حجم زیادی از اطلاعات دادهای را دریافت میکند و پس از انتقال از طریق لایه شبکه، آن را روی یک پلتفرم استاندارد قرار میدهد و سپس از رایانش ابری با کارایی بالا برای پردازش آن و ارائه اطلاعات به این دادهها استفاده میکند تا در نهایت آنها را به اطلاعات مفید برای کاربران نهایی تبدیل کند.
۳. کاربرد
۳.۱ خانه هوشمند
خانه هوشمند کاربرد اساسی اینترنت اشیا در خانه است. با محبوبیت خدمات پهنای باند، محصولات خانه هوشمند در همه جنبهها دخیل هستند. هیچ کس در خانه نمیتواند از طریق تلفن همراه و سایر محصولات مشتری، تهویه مطبوع هوشمند را از راه دور کنترل کند، دمای اتاق را تنظیم کند، حتی میتواند عادات کاربر را یاد بگیرد، بنابراین برای دستیابی به عملکرد کنترل خودکار دما، کاربران میتوانند در تابستان گرم به خانه بروند و از راحتی خنک لذت ببرند. از طریق مشتری میتوان سوئیچ لامپهای هوشمند را تشخیص داد، روشنایی و رنگ لامپها و غیره را کنترل کرد. سوکت وایفای داخلی، میتواند زمان روشن یا خاموش شدن سوکت کنترل از راه دور را تشخیص دهد، حتی میتواند مصرف برق تجهیزات را کنترل کند، نمودار برق تولید کند تا بتوانید در مورد مصرف برق شفاف باشید، استفاده از منابع و بودجه را ترتیب دهید. ترازوی هوشمند برای نظارت بر نتایج ورزش. دوربینهای هوشمند، حسگرهای پنجره/در، زنگهای هوشمند در، آشکارسازهای دود، آلارمهای هوشمند و سایر تجهیزات نظارت امنیتی برای خانوادهها ضروری هستند. میتوانید به موقع بیرون بروید تا وضعیت لحظهای هر گوشه خانه را در هر زمان و مکانی بررسی کنید و هرگونه خطر امنیتی را بررسی کنید. زندگی به ظاهر خستهکنندهی خانگی به لطف اینترنت اشیا، آرامتر و زیباتر شده است.
ما، شرکت OWON Technology، بیش از 30 سال است که در زمینه راهکارهای خانه هوشمند مبتنی بر اینترنت اشیا فعالیت داریم. برای اطلاعات بیشتر، کلیک کنیداوون or send email to sales@owon.com. We devote ourselfy to make your life better!
۳.۲ حمل و نقل هوشمند
کاربرد فناوری اینترنت اشیا در ترافیک جادهای نسبتاً بالغ شده است. با افزایش محبوبیت وسایل نقلیه اجتماعی، ازدحام یا حتی فلج شدن ترافیک به یک مشکل اساسی در شهرها تبدیل شده است. نظارت بر شرایط ترافیک جادهای در زمان واقعی و انتقال به موقع اطلاعات به رانندگان، به طوری که رانندگان تنظیمات سفر را به موقع انجام دهند، به طور موثر فشار ترافیک را کاهش میدهد. سیستم شارژ خودکار جادهای (به اختصار ETC) در تقاطعهای بزرگراه راهاندازی شده است که باعث صرفهجویی در زمان دریافت و بازگرداندن کارت در ورودی و خروجی میشود و کارایی ترافیک وسایل نقلیه را بهبود میبخشد. سیستم موقعیتیابی نصب شده روی اتوبوس میتواند به موقع مسیر اتوبوس و زمان رسیدن را تشخیص دهد و مسافران میتوانند تصمیم بگیرند که طبق مسیر سفر کنند تا از اتلاف وقت غیرضروری جلوگیری شود. با افزایش وسایل نقلیه اجتماعی، علاوه بر ایجاد فشار ترافیک، پارکینگ نیز به یک مشکل برجسته تبدیل میشود. بسیاری از شهرها سیستم مدیریت پارکینگ هوشمند کنار جادهای را راهاندازی کردهاند که مبتنی بر پلتفرم محاسبات ابری است و فناوری اینترنت اشیا و فناوری پرداخت موبایل را برای به اشتراک گذاشتن منابع پارکینگ و بهبود میزان استفاده از پارکینگ و راحتی کاربر ترکیب میکند. این سیستم میتواند با حالت تلفن همراه و حالت شناسایی فرکانس رادیویی سازگار باشد. از طریق نرمافزار اپلیکیشن موبایل، میتواند به موقع اطلاعات پارکینگ و موقعیت پارکینگ را درک کند، از قبل رزرو انجام دهد و پرداخت و سایر عملیات را انجام دهد، که تا حد زیادی مشکل «پارکینگ دشوار، پارکینگ دشوار» را حل میکند.
۳.۳ امنیت عمومی
در سالهای اخیر، ناهنجاریهای اقلیمی جهانی به طور مکرر رخ میدهند و ناگهانی بودن و مضر بودن بلایا بیشتر افزایش یافته است. اینترنت میتواند ناامنی محیطی را به صورت بلادرنگ رصد کند، از قبل پیشگیری کند، در زمان واقعی هشدار اولیه بدهد و اقدامات به موقعی را برای کاهش تهدید بلایا برای جان و مال انسان انجام دهد. در اوایل سال ۲۰۱۳، دانشگاه بوفالو پروژه اینترنت اعماق دریا را پیشنهاد داد که از حسگرهای پردازششده ویژه قرار داده شده در اعماق دریا برای تجزیه و تحلیل شرایط زیر آب، جلوگیری از آلودگی دریایی، شناسایی منابع بستر دریا و حتی ارائه هشدارهای قابل اعتمادتر برای سونامی استفاده میکند. این پروژه با موفقیت در یک دریاچه محلی آزمایش شد و زمینه را برای گسترش بیشتر فراهم کرد. فناوری اینترنت اشیا میتواند به طور هوشمندانه دادههای شاخص جو، خاک، جنگل، منابع آب و سایر جنبهها را درک کند که نقش بسزایی در بهبود محیط زندگی انسان دارد.
زمان ارسال: اکتبر-08-2021