اینترنت اشیا (Internet of Things) که با نام اختصاری IOT در جهان شناخته شده است، شبکه‌ای از دستگاه‌ها، حسگرها، نرم‌افزارها و سایر فناوری‌های به هم پیوسته است که بدون نیاز به دخالت انسان، از طریق فرکانس‌هایی با یکدیگر ارتباط و تبادل اطلاعات می‌کنند. از اشیاء معمولی خانگی مانند یخچال و ترموستات گرفته تا ماشین آلات پیچیده در صنایع، دستگاه های پزشکی و شهرهای هوشمند همگی می توانند به وسیله اینترنت اشیا هدایت شوند. اینترنت اشیا به دستگاه‌ها امکان می‌دهد داده‌ها را جمع‌آوری کنند، آن‌ها را پردازش کنند و تصمیمات هوشمندانه بگیرند و شیوه زندگی و کار ما را متحول کنند.

اینترنت اشیا نقش مهمی در خودکارسازی فرآیندها، افزایش کارایی و ارائه راهکارهای مختلف در زمان مناسب دارد. از خانه‌های هوشمندی که نور و دما را به‌طور خودکار تنظیم می‌کنند تا سیستم‌های صنعتی که بر تولید نظارت می‌کنند، همگی توسط کنترل اینترنت اشیا جهان را تغییر می‌دهند.

در ادامه با مقاله‌ای که توسط محققین ما در مرکز تحقیقات هوش مصنوعی شریف تهیه شده است، همراه باشید تا شما عزیزان را با تاریخچه، کاربردها و مزایای فناوری جدید اینترنت اشیا بیشتر آشنا کنیم.

تاریخچه پیدایش اینترنت اشیا

مفهوم دستگاه های متصل به هم به دهه 1980 برمی گردد، اما اصطلاح «اینترنت اشیا» توسط کوین اشتون در سال 1999 هنگام کار در Procter & Gamble ابداع شد. ایده اشتون استفاده از RFID (شناسایی فرکانس رادیویی) برای مدیریت زنجیره تامین از طریق اتصال اشیاء فیزیکی به اینترنت بود. با این حال، رشد واقعی اینترنت اشیا در اوایل دهه 2000 با ظهور فناوری بی سیم، سنسورهای مقرون به صرفه و افزایش نفوذ اینترنت آغاز شد. ورود IPv6، که تعداد آدرس‌های IP موجود را افزایش داد، نقش مهمی در توانمندسازی دستگاه‌های بیشتری برای اتصال به اینترنت داشت. در طول سال‌ها، اینترنت اشیا از یک مفهوم خاص به یک واقعیت گسترده تبدیل شد و دستگاه‌های هوشمند به بخشی از زندگی روزمره تبدیل شدند.

تاریخچه اینترنت اشیا (IOT)

کاربردهای اینترنت اشیا (IOT)

کاربردهای اینترنت اشیا بسیار گسترده است و تقریباً هر صنعت و جنبه ای از زندگی را تحت تأثیر قرار می دهد. در اینجا با برخی از بخش‌های کلیدی که اینترنت اشیا در آنها تاثیر قابل توجهی دارد، بیشتر آشنا خواهید شد:

اینترنت اشیا در پزشکی

صنعت بهداشت و درمان با پذیرش اینترنت اشیا شاهد پیشرفت های فوق العاده ای بوده است. دستگاه‌های پزشکی هوشمند می‌توانند موارد حیاتی بیماران را در زمان واقعی بررسی کنند، مناسب ترین دارو را ردیابی کنند و حتی مسائل بهداشتی را پیش از بحرانی شدن پیش‌بینی کنند. نظارت از راه دور از طریق اینترنت اشیا به پزشکان اجازه می دهد تا بیماران را بدون نیاز به مراجعه منظم به بیمارستان پیگیری کنند.

دستگاه‌های پوشیدنی مانند ساعت‌های هوشمند و ردیاب‌های تناسب اندام به افراد کمک می‌کنند ضربان قلب، الگوهای خواب و فعالیت بدنی خود را کنترل کنند. علاوه بر این، اینترنت اشیا در پزشکی با ارسال هشدارها و یادآوری‌های خودکار برای دارو به مدیریت بیماری‌های مزمن کمک می‌کند.

اینترنت اشیا در کشاورزی

اینترنت اشیا کشاورزی را نیز متحول کرده است. کشاورزان اکنون می توانند شرایط خاک، دما، رطوبت و سلامت محصول را از طریق دستگاه های متصل کنترل کنند و آنها را قادر می سازد تا از آب، کودها و آفت کش ها استفاده بهینه کنند. سیستم‌های آبیاری مبتنی بر اینترنت اشیا تضمین می‌کنند که محصولات در زمان مناسب مقدار مناسب آب را دریافت می‌کنند و باعث کاهش ضایعات و افزایش عملکرد می‌شوند.

پهپادهای مجهز به حسگرهای اینترنت اشیا به نظارت بر میدان های بزرگ کمک می کنند و داده های دقیقی را ارائه می دهند که می تواند برای تصمیم گیری آگاهانه استفاده شود. این پیشرفت ها به ویژه در مناطقی که با کمبود آب یا شرایط آب و هوایی غیرقابل پیش بینی مواجه هستند مفید است و کشاورزی را پایدارتر می کند.

اینترنت اشیا در صنعت

بخش صنعتی نیز اینترنت اشیا را به اشکال مختلف پذیرفته است که در مجموع به عنوان اینترنت صنعتی اشیا (IIoT) شناخته می شود. با اتصال ماشین‌ها، حسگرها و سیستم‌ها، صنایع می‌توانند فرآیندها را خودکار کنند، کارایی عملیاتی را افزایش دهند و زمان از کار افتادگی را کاهش دهند. اینترنت اشیا در صنعت امکان پیش بینی تعمیر و نگهداری را فراهم می کند، جایی که ماشین آلات به طور مداوم نظارت می شوند تا مسائل بالقوه را قبل از اینکه منجر به خرابی های پرهزینه شوند شناسایی کنند.

کارخانه‌های هوشمندی که به دستگاه‌های اینترنت اشیا مجهز هستند، می‌توانند مصرف انرژی را بهینه کنند، بر زنجیره‌های تامین نظارت کنند و کیفیت محصول را بهبود بخشند. اینترنت اشیا همچنین با ارسال هشدار در مورد شرایط خطرناک و اطمینان از رعایت مقررات ایمنی، امنیت کارگران را افزایش می دهد.

کاربردهای اینترنت اشیا (IOT)

مزایای استفاده از اینترنت اشیا

• افزایش بهره‌وری: یکی از مزایای اصلی اینترنت اشیا اتوماسیون کارهای تکراری است که باعث افزایش کارایی می شود. دستگاه ها می توانند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند، داده ها را جمع آوری و تجزیه و تحلیل کنند و بدون دخالت انسان تصمیم گیری کنند. این منجر به فرآیندهای سریع تر و دقیق تر می شود.
• صرفه‌جویی در هزینه: اینترنت اشیا با بهینه سازی استفاده از منابع، هزینه های عملیاتی را کاهش می دهد. به عنوان مثال، در صنایع، نیاز به تعمیرات اضطراری را کاهش می دهد، در حالی که در کشاورزی، هدر رفتن آب سیستم های آبیاری هوشمند را به حداقل می رساند. این پس انداز در طول زمان افزایش می یابد و مزایای اقتصادی بلندمدتی را ارائه می دهد.
• بهبود و تسریع در تصمیم‌گیری: دستگاه‌های اینترنت اشیا مقادیر زیادی داده را در کوتاه‌ترین زمان جمع‌آوری می‌کنند و بینش عمیقی را در مورد فرآیندهای مختلف ارائه می‌دهند. این مزیت به کسب و کارها و افراد اجازه می دهد تا تصمیمات آگاهانه ای اتخاذ کنند که عملکرد و بازده را افزایش می دهد.
• افزایش ایمنی: در محیط‌های صنعتی، حسگرهای اینترنت اشیا شرایط محیطی را کنترل می‌کنند و از حوادث جلوگیری می‌کنند. در مراقبت‌های بهداشتی، دستگاه‌های IoT هشدارهای به موقع ارائه می‌دهند و امکان پاسخ‌های سریع به فوریت‌های پزشکی را فراهم می‌سازند.

معایب استفاده از اینترنت اشیا

با وجود مزیت های مختلفی که اینترنت اشیا دارد، این فناوری از معایبی نیز برخوردار بوده که بهتر است از هر یک از آنها اطلاعاتی داشته باشید:

• خطرات امنیتی: یکی از بزرگترین نگرانی های پیرامون اینترنت اشیا، امنیت است. با اتصال میلیاردها دستگاه به اینترنت، خطر حملات سایبری افزایش می یابد. هکرها می‌توانند از آسیب‌پذیری‌ها در دستگاه‌های متصل سوء استفاده کنند که منجر به نقض داده‌ها، از دست دادن حریم خصوصی و حتی آسیب فیزیکی شود.
• مشکلات پیچیدگی و ساختاری: یکی از چالش‌های مهم اینترنت اشیا، تنوع گسترده دستگاه‌ها و پلتفرم‌های در حال استفاده است که هر کدام توسط تولیدکنندگان مختلف توسعه یافته‌اند. این دستگاه‌ها اغلب بر اساس استانداردها و پروتکل‌های ارتباطی متفاوتی کار می‌کنند که کار یکپارچه باهم را برایشان دشوار می‌کند. به عنوان مثال، یک ترموستات هوشمند از یک برند ممکن است به راحتی با یک سیستم امنیتی خانه از برند دیگر ادغام نشود، یا تجهیزات صنعتی از تامین کنندگان مختلف ممکن است برای برقراری ارتباط مشکل داشته باشند. این عدم استانداردسازی مشکلات سازگاری را ایجاد می کند و مدیریت شبکه های IoT را پیچیده می کند. در نتیجه، کسب‌وکارها و مصرف‌کنندگان ممکن است هنگام تلاش برای اتصال و کنترل چندین دستگاه با مشکلاتی مواجه شوند که منجر به افزایش هزینه‌ها و تاخیر در اتخاذ راه‌حل‌های اینترنت اشیا می‌شود.
• تعداد داده های زیاد: حجم عظیم داده های تولید شده توسط دستگاه های IoT می تواند بسیار زیاد باشد. مدیریت، ذخیره و تجزیه و تحلیل این داده ها به منابع قابل توجهی هم از نظر سخت افزار و هم از نظر تخصص انسانی نیاز دارد.
• وابستگی به اتصال: دستگاه های اینترنت اشیا برای عملکرد موثر به اتصالات اینترنتی پایدار و سریع متکی هستند. در مناطقی با اتصال ضعیف، ممکن است مزایای اینترنت اشیا به طور کامل درک نشود و پذیرش آن محدود شود.

ارتباط اینترنت اشیا با هوش مصنوعی

ترکیب اینترنت اشیا و هوش مصنوعی (AI) با ایجاد یک هم‌افزایی قدرتمند صنایع را متحول کرده است. دستگاه‌های اینترنت اشیا مقادیر زیادی داده تولید می‌کنند و هوش مصنوعی به تجزیه و تحلیل این داده‌ها کمک می‌کند. با استفاده از الگوریتم‌های یادگیری ماشین (Machine Learning) برای داده‌های اینترنت اشیا، سیستم‌ها می‌توانند هوشمندتر شوند و از الگوها یاد بگیرند و تصمیم‌های پیش‌بینی کنند.

به عنوان مثال، در مراقبت‌های بهداشتی، دستگاه‌های IoT مبتنی بر هوش مصنوعی می‌توانند با تجزیه و تحلیل داده‌های بیمار، شروع بیماری‌ها را پیش‌بینی کنند. در شهرهای هوشمند، الگوریتم‌های هوش مصنوعی می‌توانند جریان ترافیک را بر اساس داده‌های حسگرهای IoT بهینه کنند، ازدحام را کاهش دهند و تحرک شهری را بهبود بخشند. همکاری اینترنت اشیا و هوش مصنوعی باعث ایجاد نوآوری در بخش‌های مختلف شده و سیستم‌ها را هوشمندتر و مستقل‌تر می‌کند.

اینترنت اشیا و هوش مصنوعی

اینترنت اشیا در ایران

در ایران، پذیرش اینترنت اشیا به تدریج در حال افزایش است و بخش‌های مختلف پتانسیل آن را بررسی می‌کنند. دولت به اهمیت تحول دیجیتال پی برده است و اینترنت اشیا در شکل دادن به آینده کشور نقش دارد.

• نقش اینترنت اشیا در صنعت ایران: بخش صنعتی ایران شروع به اتخاذ راه حل های اینترنت اشیا برای بهبود بهره وری و کارایی کرده است. نفت و گاز، یکی از بزرگترین صنایع کشور، از اینترنت اشیا برای نظارت بر خطوط لوله، تشخیص نشت و بهینه سازی استفاده از منابع استفاده می کند. کارخانه‌های هوشمند نیز در حال ظهور هستند و راه‌حل‌های اینترنت اشیا به تولیدکنندگان کمک می‌کنند مصرف انرژی را کاهش دهند و زمان خرابی را به حداقل برسانند.
• نقش اینترنت اشیا در صنعت کشاورزی ایران: کشاورزی یک صنعت کلیدی در ایران است و اینترنت اشیا به کشاورزان کمک می کند تا چالش های مربوط به کمبود آب و عملکرد محصول را برطرف کنند. سیستم‌های آبیاری هوشمند، پایش خاک و پیش‌بینی آب‌وهوا برخی از راه‌هایی هستند که اینترنت اشیا به شیوه‌های کشاورزی کارآمدتر در کشور کمک می‌کند.
• نقش اینترنت اشیا در بهداشت و درمان ایران: در حالی که استفاده از اینترنت اشیا در مراقبت های بهداشتی هنوز در مراحل اولیه خود در ایران است، پتانسیل قابل توجهی برای رشد وجود دارد. با تمرکز فزاینده بر پزشکی از راه دور و نظارت از راه دور بیمار، اینترنت اشیا می تواند نقش مهمی در بهبود دسترسی به مراقبت های بهداشتی، به ویژه در مناطق روستایی ایفا کند.

سخن پایانی

اینترنت اشیا در نحوه تعامل ما با دنیای اطرافمان انقلابی ایجاد کرده است. از خانه‌های هوشمند گرفته تا اتوماسیون صنعتی، اینترنت اشیا در حال تغییر شکل صنایع، بهبود کارایی و ارائه بینش‌های بی‌سابقه‌ای از طریق جمع‌آوری و تجزیه و تحلیل داده‌ها است. با این حال، چالش هایی مانند خطرات امنیتی و پیچیدگی باید مورد توجه قرار گیرند تا از پذیرش گسترده اینترنت اشیا اطمینان حاصل شود. محققین مجرب ما در مرکز تحقیقات هوش مصنوعی دانشگاه شریف با تحقیق و توسعه مداوم، طراحی و ارائه پروژه های مختلف در زمینه اینترنت اشیا (IOT) توانسته اند تحولات عظیمی را به کمک این فناوری ایجاد کنند. شما عزیزان می توانید برای انجام پروژه های مرتبط با اینترنت اشیا و یا دریافت مشاوره با کارشناسان ما در ارتباط باشید.