اینترنت اشیا چیست ؟ اینترنت اشیا مخفف Internet Of Things است. اصطلاح اینترنت اشیا اولین بار در سال ۱۹۹۹ در سخنرانی کوین اشتون، مهندس انگلیسی استفاده شد. این اصطلاح اولین بار برای اتصال یک شی به اینترنت استفاده شد. این اصطلاح بعدها برای اشاره به سیستم هایی استفاده شد که به اینترنت متصل بودند و توانایی تبادل و پردازش داده ها را از این طریق داشتند.

طبق تعریف ITU (اتحادیه بین‌المللی مخابرات)، اینترنت اشیا به عنوان یک زیرساخت جهانی برای جامعه اطلاعاتی تعریف می‌شود که با استفاده از فناوری‌های اطلاعاتی موجود یا در حال تکامل به اشیاء (فیزیکی یا مجازی) متصل می‌شود و «اتصال خدمات پیشرفته‌ای را ارائه می‌دهد».

با گذشت زمان، این اصطلاح تکامل یافته است و اکنون کل اکوسیستم اشیاء متصل را در بر می گیرد. این اکوسیستم شامل تولیدکنندگان حسگرها، ویرایشگرهای نرم افزار، اپراتورهای فعلی یا جدید، مجتمع ها می شود… این التقاط آن را بسیار غنی می کند. اینترنت اشیاء چیست – ۵ کاربرد اساسی IoT در تکنولوژی اشنا می شویم.

۵ کاربرد اینترنت اشیا

اینترنت اشیاء (IoT) در ۵ کاربرد اینترنت اشیا می باشد:

• اشیاء (سنسورها)
• شبکه (اتصال)
• جمع آوری داده ها
• پردازش اطلاعات
• برنامه های عملیاتی

اشیاء برای گرفتن داده های ارزشمند

با توسعه اینترنت، این ایده مطرح شد که تمام دستگاه ها و تجهیزاتی که می توانند داده های تولید شده توسط حسگرها، مانیتورها و کاربران سیستم را پردازش و جمع آوری کنند.

داده ها بسته به نوع کسب و کار و عملکرد هر سیستم، تنوع خاص خود را دارند. همچنین می‌توانیم داده‌های دما، رطوبت، موقعیت‌یابی، زمان کارکرد، هشدارها و غیره را از طریق اینترنت اشیا جمع‌آوری و به اشتراک بگذاریم. یک سنسور دمای ساده را در نظر بگیرید، به عنوان مثال: برای پردازش یک سیگنال و انتقال آن از طریق شبکه، باید به یک PLC یا کارت ارتباطی متصل شوید.

از نظر ما، اشیا همه دستگاه‌های فعال یا غیرفعال هستند که می‌توانند داده‌های قابل استفاده تولید کنند و برای کاربران ارزش ایجاد کنند. این اشیاء از عناصر غیرفعال تشکیل شده اند: حسگرها، و برای برخی از آنها عناصر فعالی که آنها را قادر به پردازش غنی سازی و انتقال داده ها می کند.

داده ها به اندازه تجارت متنوع هستند. ما همچنین می توانیم داده هایی در مورد دما، رطوبت، موقعیت، زمان کار، سطح، زنگ هشدار ارائه دهیم.

بیایید یک سنسور دما ساده را در نظر بگیریم: برای پردازش سیگنال ها و انتقال آنها از طریق شبکه، باید به یک PLC یا کارت ارتباطی متصل شود.

 شبکه، برای انتقال اطلاعات

شبکه ها، بخش اصلی در اینترنت اشیا (IoT) هستند، به وسیله شبکه سازی است که استفاده از اینترت اشیاء امکان پذیر می باشد. این شبکه ها به صوزت زیر هستند:

نوع پوشش شبکه، برای انتقال اطلاعات  :

• در یک دانشگاه
• در یک شهر
• در یک کشور
• در کل سیاره

شرایط استفاده از اینترنت اشیا

• معماری حل مسئله
• طراحی اشیاء
• چرخه عمر راه حل

LPWAN چیست

LPWAN چیست ابتدا باید با اصطلاح LPWAN آشنا شویم. با افزایش تعداد دستگاه های متصل به اینترنت، استانداردهای فناوری جدیدی برای استفاده از فضای رو به رشد اینترنت اشیا ایجاد شده است. برخلاف گوشی‌های هوشمندی که از شبکه‌های سلولی برای انتقال داده‌های خود استفاده می‌کنند، بسیاری از دستگاه‌های IoT (مانند کنتور آب هوشمند) فقط به انتقال مقادیر کمی داده نیاز دارند.

اتکای کامل به شبکه های سلولی یا ماهواره ای گران خواهد بود و برای اکثر دستگاه ها از نظر مصرف باتری مقرون به صرفه نخواهد بود. به طور مشابه، شبکه های WiFi و بلوتوث همیشه راه حل خوب و مقرون به صرفه ای نیستند. در نهایت، بسیاری از دستگاه های اینترنت اشیا نیازی به اتصال دائمی به شبکه تلفن همراه ندارند. بنابراین نوع جدیدی از شبکه مورد نیاز است و اینجاست که LPWAN ها وارد می شوند!

LPWAN مخفف Low Power Wide Area Network است و یک شبکه بی سیم است که برای اتصال موثرتر دستگاه های هوشمند در فواصل طولانی طراحی شده است و معمولا نرخ انتقال پایینی دارد. LPWAN ها برای دستگاه های IoT ایده آل هستند زیرا نیازی به مدیریت حجم زیادی از داده ندارند. یکی دیگر از مزایای این شبکه استفاده از آن به جای فناوری های گران تر است. این می تواند شامل کنتورهای هوشمند، محصولات مصرفی و سنسورها باشد.

wan چیست

wan چیست wan مخفف کلمه Wide area network می‎باشد. WAN شبکه ارتباطی است که یک حوزه جغرافیایی گسترده نظیر شهرستان، استان و یا کشور را تحت پوشش قرار می‎دهد برای مثال شبکه بین عابر بانک ها از نوع ٌَWAN می‎باشد. با استفاده از WAN می‎تونیم  شبکه های کوچیک تر مثل LAN و MAN را به هم وصل کرد.

در ادامه به تعدادی از فناوری هایی که با اینترنت اشیاء ادغام شده اند اشاره خواهیم کرد.

 LPWANs: Sigfox and LoRaWAN

دو فناوری SIGFOX و LoRaWAN در زمینه LPWAN با اصالت فرانسوی در دنیای اینترنت اشیا (IoT) به خوبی شناخته شده اند. در حالی که این دو فناوری در یک دسته قرار دارند، اما کاملا یکسان نیستند. بنابراین پیشنهاد می کنم که مقایسه ای کوتاه بین این دو انجام دهیم.

• نقاط مشترک

این دو شبکه توانایی ارسال پیام های کوچکی ار فعالیت یک رویداد را دارند (۱۲ مورد برای Sigfox و ۲۴ مورد برای LoRa). از طرف دیگر، این شبکه دارای ضریب نفوذ بالایی هستند.

• نقاط قوت LoRa

LoRaWan بیش از یک شبکه است، این یک فناوری به صورت استاندارد بر اساس ۲ باند فرکانس آزاد (۸۶۸ مگاهرتز در اروپا و ۹۱۵ مگاهرتز در آمریکا) ساخته شده است. با این حال می ‎توان این شبکه را برای مجموعه خود با نصب چند آنتنِ LoRaWan به صورت سفارشی مستقر کرده و اشیاء را با رعایت این فناوری به شبکه متصل کرد.

• نقاط قوت Sigfox

Sigfox شبکه ای است که توسط یک اپراتور واحد، که طراح آن شرکت huawei است، اداره می شود. این فناوری مانند LoRa از باندهای فرکانس ۸۶۸ مگاهرتز و ۹۱۵ مگاهرتز استفاده می کند. از طرف دیگر، تمام ماژول های ارتباطی Sigfox و هر شی مورد تأییدی که در این شبکه وجود دارد توانایی ارتباط سازی را دارد.

M2M چیست

M2M چیست یا ماشین با ماشین یک تعریف کلی است برای بیان هر فناوری‌ ای که امکان ارتباط باسیم یا بی‌سیمی بین ابزارهای مکانیکی و الکترونیکی را مهیا می کند.

M2M به تجهیزات موجود در هر شبکه این امکان را می‌دهد تا با یکدیگر تبادل اطلاعات کنند و بدون کمک دستی از سوی انسان کار خود را انجام دهند. ارتباط M2M اغلب برای نظارت از راه دور یا همان اینترنت اشیاء استفاده می‌شود. برای مثال یک ماشین فروش خودکار می‌تواند با مشاهده اتمام یک کالای خاص، به صورت خودکار به توزیع‌کننده پیام دهد که موجودی را مجددا پر کند. ارتباط M2M یک جزء بسیار مهم در دورسنجی، انبارگردانی، کنترل از راه دور، کنترل ترافیک و روباتیک، سرویس‌های پشتیبانی، مدیریت زنجیره عرضه، مدیریت ناوبری و حتی پزشکی از راه دور محسوب می‌شود.

اجزای اصلی یک سیستم M2M عبارتند از حسگرها، RFID، وای‌فای یا اتصال تلفن موبایل به همراه یک نرم‌ افزار که از آنها برای بررسی داده‌ها و تصمیم‌گیری استفاده می‌شود.

 RFID چیست

RFID چیست در خانواده فناوری هایی AIDC قرار می گیرد که قابلیت شناسایی خودکار اطلاعات و دریافت آن ها را دارا است. روش کار در AIDC به این گونه است که به صورت خودکار اشیاء را شناسایی می کنند و داده هایی راجع به آنها جمع آوری می کنند و اطلاعات جمع آوری شده را مستقیماً در سیستم های رایانه ای با دخالت اندک و یا بدون دخالت انسان وارد می کنند. این کار توسط امواج رادیویی صورت می گیرد.

این تگ ها حاوی اطلاعات ذخیره شده الکترونیکی هستند. بعضی از برچسب ها توسط میدان های مغناطیسی در فاصله های کوتاه نیرو گرفته و خوانده می شوند. برخی دیگر از منبع انرژی مانند باتری تغذیه می شوند و یا در برخی موارد باتری ندارند اما از قسمت EM انرژی جمع می کنند، و به عنوان یک فرستنده غیر فعال برای انتشار مایکروویو یا امواج رادیویی UHF عمل می کنند.

سیستم های RFID

سیستم های RFID از سه مؤلفه تشکیل شده اند:

• برچسب RFID یا برچسب هوشمند
• خواننده RFID
• آنتن

برچسب های RFID حاوی یک مدار یکپارچه و آنتن هستند که برای انتقال داده ها به Reader RFID استفاده می شوند. Reader RFID سپس امواج رادیویی را به اطلاعات قابل فهم برای انسان تبدیل می کند.

اطلاعات جمع آوری شده از برچسب ها از طریق یک رابط ارتباطی به سیستم رایانه میزبان منتقل می شوند، جایی که می توان داده ها را در یک پایگاه داده ذخیره کرد و آنها را آنالیز کرد.

درک این نکته مهم است که RFID یک فناوری است که به خودی خود کافی نیست ، کاملاً باید با یک فناوری دیگر همراه باشد تا بتواند داده ها را جمع آوری و ذخیره کند.

بلوتوث در اینترنت 

بلوتوث در اینترنت یک فناوری شناخته شده است و در ده سال گذشته نقش بسزایی در دنیای فناوری داشته است. این یک فناوری رادیویی با برد متوسط ​​(حدود ۱۰ متر) است که امکان ارسال پیام در اندازه های بزرگ را فراهم می کند. با این حال، این اتصال به تنهایی کافی نیست، زیرا به فناوری شخص ثالث برای انتقال و ذخیره داده ها نیاز دارد. از طرفی یک وسیله ارتباطی پرسرعت است زیرا مانند وای فای مبتنی بر فرکانس ۲٫۴ گیگاهرتز است.

داده و اطلاعات خام در اینترنت اشیا

در اینترنت اشیا، داده ها الماس های درخشانی هستند که باید توسط اشیا و سیستم های هوشمند جمع آوری شده و برای تجزیه و تحلیل و پردازش به اشتراک گذاشته شوند.

برای دستیابی به ساختار اینترنت اشیا، باید حجم زیادی از داده ها را از محیط جمع آوری کنیم. یکی از دستگاه هایی که این امکان را فراهم کرده است، سامانه مانیتورینگ سپهر است. این سیستم در تمامی محیط ها قابل نصب بوده و مانیتورینگ (مانیتورینگ محیطی) را به خوبی انجام می دهد.

پردازش اطلاعات در اینترنت اشیا

پس از جمع آوری اطلاعات در مراکز داده، نوبت به پردازش و تحلیل این داده ها می رسد. برای بسیاری از مشاغل، اطلاعات پردازش شده مانند یک الماس برش خورده است. در واقع هر شرکتی که اطلاعات زیادی داشته باشد. به عنوان مثال، با تجزیه و تحلیل داده ها، می تواند رفتار و علایق مشتریان خود را به دست آورد.مثال دیگری که اکثر ما با آن مواجه شده ایم:

سنسور درب جلوی ماشین شما داده ها را دریافت می کند: در باز یا بسته است.
اطلاعات مربوط به باز و بسته شدن درب در زمان های خاص ثبت می شود.

برنامه های عملیاتی برای نظارت و تصمیم گیری با استفاده از اینترنت اشیا

اکنون زمان استفاده از اینترنت اشیا و الماس هایی است که او در زندگی و کسب و کارمان خلق کرده است. ایمن نگه داشتن محیط مانیتورینگ بدیهی است. یک اتاق سرور را در نظر بگیرید که در آن کل اطلاعات یک شرکت ذخیره می شود. طبیعتاً در دنیایی که اطلاعات حرف اول را می زند، از دست دادن بخشی یا تمام آن به هر کسب و کاری ضربه سختی وارد می کند.

شرکت سپهر اطلاعات درخشان یکی از شرکت های پیشرو در این زمینه است که در زمینه فناوری اینترنت اشیا برای نظارت بر محیط های مختلف تجاری و تولیدی خدمات ارائه می دهد. این امر با نصب سیستم مانیتورینگ سپهر در محیط مربوطه امکان پذیر است.