کاربردهای اینترنت اشیاء در خانه و شهر هوشمند

تصلا – اینترنت اشیا در ساده‌ترین تعریف فناوری است که اشیاء و وسایلی مانند گوشی‌های هوشمند، خودرو، لوازم خانگی، لوازم الکترونیک و… را از طریق اینترنت به هم وصل می‌کند. در این شرایط می‌توان گفت کاربرد اینترنت اشیاء این است که کاربر به راحتی کنترل و مدیریت این وسایل را برعهده می گیرد.

اینترنت اشیا به انگلیسی IOT، مخفف Internet of Things است، فناوری جدیدی که بر پایه اطلاعات تشکیل شده است. در دنیای اینترنت اشیاء هر چیزی، حتی اشیاء بی‌جان نیز برای خود هویت دیجیتالی دارند و کامپیوترها می‌توانند آن‌ها را سازمان‌دهی و مدیریت کنند.

برای مثال همه ابزار و تجهیزاتی مانند تلویزیون، یخچال، وسیله‌های گرمایشی و سرمایشی، چراغ روشنایی و… که در زندگی روزانه ما کاربرد دارند، به اینترنت متصل می‌شوند و به‌وسیله دستگاه‌های هوشمند همراه می‌توان آن‌ها را کنترل کرد.

کاربرد اینترنت اشیاء نقش مهمی در دنیای کارآفرینان دارد. آن‌ها با استفاده از این فناوری می‌توانند کسب ‌و کارهای مختلفی را راه‌اندازی کنند. این در صورتی است که فناوری اینترنت اشیاء در ابتدای مسیر خود قرار دارد و هر روز تحولات جدیدی در آن رخ می‌دهد و کاربرد اینترنت اشیاء هر روز نمایان تر می‌شود.

کاربرد اینترنت اشیاء IOT و مفهوم آن

امروزه شرکت‌هایی مانند سامسونگ، مایکروسافت، ال جی، کوالکام و سایر شرکت‌هایی که در حوزه فناوری فعالیت می‌کنند، برای رسیدن به یک پلتفرم جامع و سبقت گرفتن از رقبای خود تلاش می‌کنند. با این حال بسیاری از افراد نیز از کاربرد اینترنت اشیاء و مفهم این فناوری اطلاعات کاملی ندارند.

امروزه همه افراد از لپ‌تاپ‌ها، تبلت‌ها و گوشی‌های هوشمند برای برقراری ارتباط با دوستان خود استفاده می‌کنند. این اطلاعات به‌وسیله نرم‌افزارهای ایمیل و سرورهایی که وظیفه باز کردن وب‌سایت را برعهده دارند انجام می‌شود.

IOT از عبارت «the Internet of Things» »گرفته شده است. به همه دستگاه‌هایی که سنسوری برای تبادل اطلاعات دارند، شیء گفته می‌شود. این سنسورها شامل سنسور دما، سنسور ترافیک، سنسور اندازه‌گیری انرژی و… هستند که برخی اطلاعات را به دستگاه مقصد می‌فرستند تا این دستگاه‌ها براساس این اطلاعات تصمیم‌گیری کنند.

امروزه افراد همه اطلاعات خود را به‌وسیله دستگاه‌های متصل به اینترنت جابه‌جا می‌کنند. این مسئله باعث شده است، کاربرد اینترنت اشیاء در زندگی افراد هر روز بیشتر شود.

در حالت کلی می‌توان گفت اینترنت اشیا شبکه‌ای از اشیا فیزیکی است که از قطعات الکترونیکی، نرم‌افزارها، سنسورها و اطلاعات است تا آن‌ها با تولیدکننده تبادل اطلاعات داشته باشند و خدمات بیشتری ارائه کنند.

اینترنت اشیاء آینده‌ای را توصیف می‌کند که در آن همه اشیاء فیزیکی، پشت سر هم به اینترنت متصل می‌شوند و با اشیاء دیگر ارتباط برقرار می‌کنند. در این تکنولوژی به ازای هر شی یک شناسه «ID» و یک «IP» وجود دارد تا بتواند داده‌ها را برای پایگاه داده مشخص‌شده ارسال کند.

اینترنت اشیاء چگونگی برقراری ارتباط یک دستگاه هوشمند با سرویس ابری و نحوه اتصال دستگاه‌ها به یکدیگر را نشان می‌دهد. برای مثال نحوه انتقال اطلاعات به‌وسیله وای‌فای، بلوتوث و ایمیل نمونه‌هایی از برقراری ارتباط دستگاه‌ها با یکدیگر است.

ساختار اینترنت اشیاء

همان‌طور که گفته شد؛ کلمه Things شامل همه دستگاه‌هایی می‌شود که دما را مانیتور می‌کنند. این دستگاه‌ها اهمیت زیادی دارند؛ زیرا ممکن است یک سنسور ارتباط مستقیمی با اینترنت نداشته باشد.

زمانی که یکی از دستگاه‌های اینترنت اشیاء اطلاعاتی را از سنسور دریافت می‌کند، آن را به فضای ابری می‌فرستد. برای مثال یک خانه هوشمند را در نظر بگیرید. اگر بخواهید میزان دمای آن را اندازه‌‌گیری کنید، باید به واحد تهویه مطبوع که بر درجه نظارت دارد توجه کنید.

این دستگاه ممکن است برنامه‌ریزی شود که دمای اتاق را در درجه خاصی ثابت نگه دارد یا فقط در ساعت مشخصی از شبانه‌روز روشن شود. همه اطلاعات جمع‌آوری می‌شود و به یک فضای ابری فرستاده می‌شود تا شما به‌وسیله گوشی هوشمند خود بتوانید دما و اطلاعات دیگر آن را چک کنید.

اگر می‌خواهید یکی از روزها زودتر به خانه برگردید، می‌توانید به‌وسیله سرویس کلاد و اتصال به اینترنت، واحد تهویه خانه را فعال کنید تا زمانی که به منزل می‌رسید هوا متعادل شود.

امنیت اینترنت اشیا

اینترنت اشیاء خطراتی دارد؛‌ به همین علت نمی‌توان از امنیت آن مطمئن شد. در دنیای اینترنت اشیاء دستگاه‌ها اطلاعاتی را می‌فرستند و دستوراتی را دریافت می‌کنند؛ به همین علت احتمال نفوذ هکر و سوءاستفاده از آن‌ها زیاد است.

ممکن است برخی دستگاه‌ها نیز امنیت کافی نداشته باشند. طبق گزارشی، آزمایشگاه مک‌آفی اینتل به تازگی امنیتی ارائه کرده است و در آن خطراتی را که دستگاه‌های اینترنت اشیاء را تهدید می‌کند معرفی کرده است. هرچه دستگاه‌های متصل به هم در اینترنت اشیاء بیشتر می‌شود، خطر نفوذ هکرها نیز بیشتر می‌شود.

محققان امنیتی در کنفرانس هکرهای کلاه سفید سال ۲۰۱۳ نشان دادند که هکرها به راحتی می‌توانند دوربین‌های امنیتی را هک، ویدئوهای ضبط شده را سرقت و به کل دوربین‌ها نفوذ کنند.

در سال ۲۰۱۴ نیز هکرها توانستند به دوربین‌های موجود در اتاق کودکان نفوذ کنند و از این راه آن‌ها را وحشت‌زده کنند. به همین علت شبکه BBC به تازگی مقاله‌ای درباره دوربین‌های هک‌شده کودکان منتشر کرده است. این اتفاقات باعث نگرانی بیش از حد کاربران می‌شود.

امروزه چند شرکت مشهور روی خدمات اینترنت اشیاء کار می‌کنند و هر کدام از آن‌ها تلاش می‌کنند تا پلتفرم مخصوص خود را توسعه دهند.

بسیاری از شرکت‌ها معتقدند با شناسایی کاربرد اینترنت اشیاء و استفاده از دستگاه‌های ارزان‌تر و به‌صرفه‌تر می‌توان این فناوری را به زودی فراهم کرد. در حال حاضر تعداد زیادی دستگاه و اپلیکیشن‌های مرتبط با این فناوری وجود دارد که با انرژی کمتر امکان برقراری ارتباط بین دستگاه‌ها را فراهم می‌کند.

شرکت‌هایی مانند مایکروسافت، آرم، سامسونگ و آی‌بی‌ام سرویس‌های اینترنت اشیاء را فراهم می‌کنند. علاوه بر آن چند شرکت خصوصی نیز وجود دارند که به صورت تخصصی برای ارائه سرویس‌های اینترنت اشیاء فعالیت می‌کنند.

سامسونگ یکی از شرکت‌هایی است که به صورت تخصصی در حوزه اینترنت اشیاء فعالیت می‌کند. این شرکت تا امروز از سرویس‌ها و پلتفرم‌هایی رونمایی کرده است که نشان می‌دهند سامسونگ بیشتر از هر شرکت دیگری فعالیت‌های بزرگ و مهمی را پیشرو دارد.

سامسونگ با ارائه پلتفرم Artik باعث سریع‌تر شدن اینترنت اشیاء شده است. Artik به توسعه‌دهندگان آن اجازه می‌دهد تا از روش‌های جدید و سریع‌تری برای رسیدن به اینترنت اشیاء استفاده کنند.

اپل پس از اینکه iOS 8 را معرفی کرد، از سیستم HomeKit نیز رونمایی کرد. کاربران با استفاده از این سیستم می‌توانند لوازم هوشمند منزل خود مانند درب‌های برقی، چراغ‌ها و دوربین‌های امنیتی را کنترل کنند.

کمپانی هواوی نیز از شرکت‌هایی است که در حال آماده‌سازی پلتفرم مخصوص اینترنت اشیاء است. این پلتفرم Lite OS نامیده می‌شود و حجم آن تنها ۱۰ کیلوبایت است. هواوی ادعا می‌کند تا سال ۲۰۲۵ حدود ۱۰۰ میلیارد دستگاه هوشمند و متصل به اینترنت وجود خواهد داشت و در هر ساعت ۲ میلیون سنسور تولید خواهد شد.

این شرکت نرم‌افزاری سبک در اختیار توسعه‌دهندگان قرار می‌دهد تا آن‌ها بتوانند محصولات یا اپلیکیشن‌های خود را با سرعت بیشتری توسعه دهند.شرکت هواوی پلتفرم Lite OS را به منظور رقابت با پلتفرم‌های قوی اندروید و IOS توسعه داده است. آن‌ها با این پلتفرم می‌خواهند تنها برخی از محصولات حوزه اینترنت اشیاء را رهبری کنند.

کاربرد اینترنت اشیاء در حوزه های مختلف

اینترنت اشیاء کاربردهای جذاب زیادی در زندگی روزره و در صنعت و علم دارد. این فناوری جذاب نه تنها پتانسیل این را دارد که بر نحوه ی زندگی‌مان تاثیر گذارد، بلکه نحوه کار کردن را نیز هم می‌تواند تغییر دهد.

اینترنت اشیاء با اتصال اشیاء به شبکه، زمینه ارائه و گسترش سرویس‌های جذاب و سودمند فراوانی را فراهم می‌کند که برای نمونه می‏‌توان به کنترل از راه دور، دریافت گزارش و اخطار، پیشگیری از حوادث، کاهش هزینه‏ ها و اتوماسیون هوشمند اشاره کرد.

کاربرد اینترنت اشیاء در حوزه پزشکی

اینترنت اشیاء در پزشکی که اصطلاحا به آن IOMT می‌گویند در سال‌های اخیر پیشرفت زیادی کرده است. در این سیستم لوازم و تجهیزات پزشکی از طریق اینترنت به شبکه سیستم سلامت متصل می‌شوند و کنترل آنها برای کاربران با استفاده از اینترنت و از راه دور امکان‌پذیر است.

این تکنولوژی دستاوردهایی در این حوزه به دنبال داشته است که عبارت است از کم شدن هزینه ها،افزایش بهبود نتایج درمان،مدیریت بهترداروها و….
کم شدن زمان‌های انتشار در اتاق اورژانس، سلامت و نظارت از راه دور، اطمینان از دسترسی و قابلیت دسترسی سخت‌افزارهای بحرانی، پیگیری دقیق کارکنان، بیماران و موجودی، مدیریت پیشرفته دارو، مقابله با بیماری‌های مزمن و ..از جمله کاربردهای اینترنت اشیا در پزشکی هستند.

سرویس های ابری مانند Ginger.io در حال حاضر اجازه می‌دهند ارائه‌دهندگان مراقبت‌های بهداشتی از طریق برنامه‌های کاربردی مبتنی بر سنسور روی تلفن‌های هوشمند بیماران خود را نظارت کنند. اما پیشرفت در این زمینه فقط شامل توانایی ما برای نظارت و مدیریت سلامت بهتر خود نیست.

انقلاب هوشمند در حال تغییر شرایط بهداشتی و درمانی است؛ از طریق نوآوری‌هایی مانند اسکنرهای آسیب مغزی، واحدهای نوزاد زودرس و تشخیص سرطان و سیستم‌های تشخیص. پیشرفت‌ها بی‌پایان هستند.

مراقبت‌های بهداشتی در خانه‌ها

مراقبت‌های بهداشتی در خانه‌ها، برخی از فشارهای روانی که در فضای سنتی امروزه در مراکز بهداشتی وجود دارد را (پزشکان و بیمارستان‌ها) کاهش می‌دهد و منجر به افزایش امید به زندگی و جمعیت سالخورده می‌شود.

برخی از این کارها با اقدامات پیشگیرانه حاصل می‌شود؛ مانند پوشیدنی‌هایی که به ما کمک می‌کنند با نظارت بر میزان فعالیت، کیفیت خواب و تغذیه، زندگی سالم‌تری داشته باشیم. همچنین دستگاه‌هایی که خدمات سلامت محوری را ارائه می‌دهند، به ما امکان برقراری ارتباط با پزشک از راه دور در هنگام به خطر افتادن یک سالمند در خانه‌اش را می‌دهد، یا حتی بیماری‌ها را با استفاده از هوش مصنوعی تشخیص می‌دهند.

ساعت اپل همچون یک نوار قلب (ECG) برای نظارت بر الگوها یا بی‌نظمی در ضربان قلب که می‌تواند نشان‌دهنده علائم هشدار‌ دهنده اولیه بیماری باشد، کاربرد دارد. این نوع فناوری طی سال آینده (و فراتر از آن) به طور فزاینده‌ای متداول خواهد شد و نیاز به قرارهای سرپایی را کاهش می‌دهد.

داده‌های جمع‌آوری شده توسط دستگاه‌های خانه هوشمند در منازل، در زمینه پزشکی افزایش خواهد یافت، به این دلیل که می‌تواند آگاهی شبانه‌روزی در مورد وضعیت بیماران در “محل زندگی” خود، به دور از فشارهای کلینیک‌ها و بیمارستان‌ها ارائه دهد.

کاربرد اینترنت اشیاء در صنایع و کارخانه‌ها

ارتقای هوشمند محصولات، پاسخ پویا به نیازهای بازار، هزینه‌های کم، استفاده بهینه از منابع و کاهش تولید پسماند یا ضایعات، امنیت بهبود‌یافته ساختمان، امنیت محصول و… بخشی از از کاربرد اینترنت اشیاء در تولید است.

IOT سیستم تولید، انبارداری و مدیریت کارخانه‌ها را دچار تحول بزرگی خواهد کرد. در حال حاضر نیز این تکنولوژی در مراحل مختلف تولید در حال استفاده است و نتایج شگفت‌انگیزی داشته است.

IOT یکپارچه‌سازی عمیق‌تر و آنالیز قوی‌تری را معرفی می‌کند. این موضوع دنیایی از تولید را باز می‌گردد که قبلا هرگز دیده نشده است، زیرا سازمان‌ها برای تحویل محصول به طور کامل توسعه یافته‌اند به جای این که شبکه‌ای جهانی از تامین‌کنندگان، سازندگان و توزیع‌کنندگان آزادانه به هم متصل شوند.

کاربرد اینترنت اشیاء در ساخت و تولید باعث هزینه‌های کم، استفاده بهینه از منابع، و کاهش تولید پسماند یا ضایعات می‌شود. IOT خطرات مربوط به ارائه محصولات جدید یا اصلاح شده را کاهش می‌دهد، زیرا اطلاعات قابل اطمینان‌تر و دقیق تر را فراهم می‌کند. اطلاعات به طور مستقیم از مصرف بازار و خریداران به جای منابع با اعتبارات مختلف می‌آید.

پاسخ پویا به نیاز های بازار

تامین نیاز بازار به حفظ تعادل مشخصی نیازمند است که از طریق تعدادی از عوامل مانند وضعیت اقتصادی، عملکرد فروش، فصل، وضعیت عرضه کننده، وضعیت تأسیسات تولیدی، وضعیت توزیع و غیره تحت تاثیر قرار می‌گیرد.

IOT این زمینه‌ها را از طریق حصول اطمینان از مدیریت شدن بیشتر اطلاعات دقیق، در سطح سیستم و نه از طریق ارزیابی‌ها و تصمیم‌گیری‌های انسانی مدیریت می‌کند. یک سیستم IOT بهتر می‌تواند زنجیره تامین را (با اکثر محصولات) ارزیابی و کنترل کند، که آیا نیازها بالا هستند یا پایین.

استفاده بهینه از منابع و کاهش تولید  ضایعات

IOT جایگزینی برای نیروی کار و ابزار سنتی در تأسیسات تولیدی و در کل زنجیره‌ای است که هزینه‌های زیادی را که قبلا اجتناب‌ناپذیر بودند کاهش می‌دهد؛ برای مثال، تست‌های دوره‌ای تعمیر و نگهداری که به طور سنتی نیازمند نیروی کار انسانی است، می‌تواند از راه دور با ابزار و سنسورهای سیستم IOT انجام شود.

IOT همچنین آنالیز عملیات  برای بهینه‌سازی مصرف منابع و نیروی کار و از بین بردن انواع مختلف ضایعات، مانند انرژی و مواد را بهبود می‌بخشد. این امر کل فرایند را از نقطه منبع تا انتها تحلیل می‌کند، نه تنها فرآیند در یک نقطه در یک مرکز خاص که به بهبود آن کمک می‌کند تا تاثیر قابل توجهی داشته باشد. این امر اساسا ضایعات و اتلاف را در سراسر شبکه کاهش می‌دهد و آن ها را به صورت ذخیره در طول زمان برخواهد گرداند.

کاربرد اینترنت اشیاء IOT در ساخت خانه های هوشمند

در بازار مصرف، فناوری اینترنت اشیاء (IOT) مترادف‌ محصولاتی است که مربوط به مفهوم «خانه هوشمند» است و وسایلی مانند (سیستم روشنایی، سیستم امنیتی، سیستم های سرمایش و گرمایش، دوربین ها، تجهیزات برقی) که از یک اکوسیستم متداول و از طریق دستگاه‌های مرتبط مانند تلفن‌های هوشمند و بلندگو‌های هوشمند قابل کنترل است.

محصولات خانگی محبوب متصل مانند بلندگو هوشمند Amazon Echo و ترموستات Nest از گوگل، در حال تبدیل شدن به استفاده رایج در ساختمان های سراسر جهان هستند.

تاثیر اینترنت اشیا بر وسایل خانه

IOT یا همان ایتنرنت اشیاء در ساختمان‌ها و سازه‌های مختلف کاربرد زیادی دارد. استفاده از این فناوری در طراحی ساختمان باعث بهبود ارائه خدمات و کیفیت زندگی مدرن می‌شود. مزیت این روش علاوه بر خدمات و بهبود کیفیت زندگی، کاهش مصرف انرژی، افزایش ایمنی، کاهش هزینه‌ها و افزایش بهره‌وری است.

ترموستات‌های هوشمندی وجود دارند که بر خانه و وسایل گرمایشی نظارت می کنند. درجه حرارت خانه خود را می‌توانید از محل کار خود تغییر دهید به طوری که زمانی که در شب زمستان از راه می‌رسید خانه گرم و نرم باشد.

توانایی نظارت و اِعمال تغییرات به صورت پویا انرژی و پول شما را صرفه‌جویی می‌کند. بدیهی است حل بحران انرژی نه فقط در مورد پیدا کردن منابع جدید انرژی مانند باد و انرژی خورشیدی است، بلکه به صرفه‌جویی انرژی و استفاده موثر تر از آن نیز مربوط است.

تلویزیون‌های هوشمند از تشخیص چهره استفاده می‌کنند تا تضمین کنند فرزندان هرگز چیزهای نامناسب را تماشا نکنند و فرش‌های هوشمند می‌توانند به شما هشدار دهند که افراد مسن خانه قهوه صبح معمول خود را میل نکرده‌اند.

علاوه بر اسباب‌بازی‌ها، گجت‌ها و لوازم هوشمند، ماشین‌های زیادی نیز در حال حاضر وجود دارند که به اینترنت متصل می‌شوند و تمام آن چیزهای هوشمند در حال جمع‌آوری داده‌ها و برقراری ارتباط با یکدیگر هستند.

اینترنت اشیاء و صرفه‌جویی در مصرف انرژی

ترموستات‌های هوشمندی وجود دارد که افراد می‌توانند به کمک دستورات صوتی آن را کنترل کنند. یکی از گزینه‌های موجود به نام Nest Learning Thermostat ایکونی بر روی صفحه نمایش دارد که وقتی فرد دمای صرفه‌جویی در انرژی را انتخاب می‌کند، به نمایش در می‌آید.

این مدل به همراه سایر مدل‌ها می‌تواند به افراد کمک کند در هزینه‌ها صرفه‌جویی کنند. به عنوان نمونه اگر افراد بخواهند دستگاه‌های اینترنت اشیاء را بررسی کنند و ببینند این دستگاه‌ها چگونه زندگی‌شان را بهتر و لذت‌بخش‌تر می‌کند، می‌توانند لامپ‌های هوشمند را خریداری کنند.

قابلیت این لامپ‌ها بسیار متنوع است و به برندی که افراد انتخاب می‌کنند بستگی دارد اما بیشترشان تنظیماتی دارند که حتی می‌توانند رنگ اتاق را بر اساس حس و حال افراد تغییر دهند.

یکی از مطالعات انجام شده در سال ۲۰۱۶ نشان می‌دهد افزایش اتوماسیون به کمک دستگاه‌های اینترنت اشیاء که در هزینه‌های انرژی صرفه‌جویی می‌کنند، ممکن شده است و حتی این دستگاه ها می‌توانند از نشر ۱۰۰ میلیون تن گاز گلخانه‌ای جلوگیری کنند و مصرف انرژی در خانه ها را تا ۱۰ درصد کاهش دهند.

اینترنت اشیاء و امنیت خانه

ساختمان‌ها، حتی در صورتی که با مراقبت‌های دقیق ساخته شوند، می‌توانند از مسائل بهداشتی و ایمنی خاصی رنج برند. این مسائل شامل مواد ضعیف به کار برده شده، نقص‌هایی که ساختمان را در برابر آب و هوای شدید آسیب‌‎پذیر می‌‌کند، پی ضعیف و … است.

اینترنت اشیاء راه‌حل قابل اطمینان‌تر و کامل‌تر را با مشاهده مسائل با شیوه‌ای دقیق برای کنترل خطرات و کمک به جلوگیری از آنها ارائه می‌دهد. برای مثال، می‌تواند تغییرات یک وضعیت را در سیستم تحت تاثیر قرار دهد که ایمنی از آتش را به سادگی از روی تشخیص دود تعیین ‌کند.

کاربرد اینترنت اشیاء و بهره‌وری و کیفیت زندگی

فراتر از نگرانی‌های امنیتی و انرژی، اکثر مردم تمایلات و انتظارات خاصی از مسکن یا فضای تجاری مانند نور و درجه حرارت دارند. IOT این امکانات را با اجازه دادن به سفارشی‌سازی سریع‌تر و راحت‌تر بهبود می‌بخشد.

در این شرایط تنظیمات نیز در زمینه بهره‌وری اعمال می‌شود. اینترنت اشیاء فضاها را برای ایجاد یک محیط بهینه‌سازی شده مانند یک دفتر یا آشپزخانه هوشمند برای فرد خاص آماده می‌کند.

اینترنت اشیاء و افزایش استانداردسازی

یکی از معضلات داشتن یک خانه هوشمند، بدون شک حیطه رقابت سیستم عامل‌ها و استانداردها است.

به طور قابل توجهی، تولیدکنندگان دستگاه‌های خانگی هوشمند باید اطمینان حاصل کنند محصولات و خدمات‌شان روی سیستم عامل‌های ارائه شده توسط آمازون، گوگل، سامسونگ و اپل کار می‌کنند تا بتوانند بیشترین مشتریان را در اختیار داشته باشند.

برنامه‌هایی از سوی اپل، گوگل و آمازون با تشکیل یک تیم مشترک به منظور ایجاد مجموعه‌ای از استانداردهای طراحی شده برای خانه‌های هوشمند ساده در حال انجام است، امری دلگرم‌كننده است.

مطمئناً، برخی از وسایل این کار را قبلاً انجام داده‌اند برای مثال، سیستم ترموستات هوشمند از شرکت Nest و Honeywell با استفاده از یادگیری ماشینی می‌تواند رفتار خود را با ساکنان یک خانه بر اساس مشاهده و سپس تکرار عادات آنها تطبیق دهند.

امسال می‌توان انتظار داشت شاهد فناوری‌های پیشرفته‌‍تر هوش مصنوعی مانند تشخیص چهره به عنوان ویژگی سیستم‌های امنیتی در خانه باشیم.

در حال حاضر یخچال‌هایی داریم که از چشم رایانه‌ای استفاده می‌کنند تا ببینند چه چیزی در داخل است و از طریق الگوریتم‌های یادگیری ماشین برای پیش‌بینی آنچه شما نیاز به سفارش دارید اقدام و نهایتاً سفارش را درخواست می‌دهند.

اینترنت اشیاء و حضور روبات‌ها در خانه

این حرکت با روبات‌های جارو برقی و چمن‌زن ها آغاز شد. اما به لطف پیشرفت‌های هوش مصنوعی، می‌توانیم انتظار داشته باشیم که آنها به طور فزاینده‌ای باهوش‌تر ‌شوند و توانایی کمک به ما در زمینه‌های گسترده‌ای از فعالیت‌ها را داشته باشن؛ از پخت و پز و تمیز کردن گرفته تا خدمات همراهی و مراقبت‌های بهداشتی.

روبات‌های در منزل، آینده‌ای را نوید می‌دهند که وظایف روزانه را می‌توان با ماشین‌ها انجام داد و به ما این اجازه را می‌دهند تا وقت ارزشمند خود را صرف چیزهایی غیر از کارهای روزمره کنیم.

به عنوان نمونه روبات‌ها برای افراد مسن و معلول به عنوان یک مراقب رفتار می‌کنند و در صورتی که احساس کنند فرد در حال خطر است، می‌توانند به ایشان کمک کنند.

در طول سال ۲۰۲۰، بدون شک روبات‌های خودران، مفید، ارزان و رایج‌تر می‌شوند، زیرا تعدادی از تولیدکنندگان برای توسعه محصولات مفید و قابل فروش خود با یکدیگر در حال رقابت هستند.

کاربرد اینترنت اشیاء در بچه‌داری هوشمند

هنر پیچیده‌ی بچه‌داری نیز هوشمند شده است. برای شناسایی و کاهش خطرات بالقوه قبل و بعد از تولد، نوزادان بسیاری در سراسر جهان به طور مداوم به لحاظ معیارهایی مانند ضربان قلب و تنفس تحت نظارت هستند.

این اقدامات حیاتی قادر به پیش‌بینی عفونت در بدن نوزاد، ۲۴ ساعت قبل از مشاهده علائم هستند و می‌توانند شرایط درمان‌های نجات بخش را فراهم کنند.

هنگامی که کودک شما در وضعیت پایداری قرار دارد، می‌تواند بر روی یک تشک پر از سنسور دراز بکشد که تنفس و ضربان قلب را نظارت می‌کنند و اگر چیزی اشتباه صورت گیرد به پدر و مادر هشدار می‌دهند.

فقط تصور کنید چقدر از میزان مرگ و میرهای غم‌انگیز می‌تواند با این فناوری هوشمند اجتناب شود. ما حتی می‌توانیم پوشک‌های دیجیتال خریداری کنیم که هنگامی که کودک ما نیاز به تعویض لباس دارد،به تلفن‌های هوشمند ما هشداری ارسال کنند.

بدیهی است یک پدر و مادر خوب واقعا نیازی به این صدای هشدار ندارند اما آخرین نسل این پوشک‌ها به طور خودکار ادرار را تحلیل می‌کند و سطح سدیم افزایش یافته و کم شدن آب بدن را به پدر و مادر هشدار می‌دهد و همچنین شروع هر گونه عفونتی را حتی قبل از مشاهده هر گونه علائم فیزیکی اطلاع می‌دهد.

امروز شرکت های واقعا موفق می‌دانند مشتریان آنها دقیقا کجا هستند و شاید مهم‌تر از آن، آنها می‌دانند چه انجام می‌دهند و به کجا می‌روند. آنها می‌دانند چه چیزی اتفاق می‌افتد و زمانی که اتفاق می‌افتد آنها از اطلاعات خود در اتخاذ استراتژی و تصمیم‌گیری استفاده می‌کنند. شرکت‌هایی که از انقلاب SMART استقبال نمی‎کنند، عقب می‌مانند.

شبکه‌های سریع‌تر و خانه‌های باهو‍‌ش‌تر:

با حضور جهانی G5 و همچنین فناوری WiFi ارتقاء‌یافته مانند ۶ WiFi ، دستگاه‌های خانگی هوشمند با شبکه‌های سریع‌تر و قدرتمندتری به هم وصل می‎شوند و این معنی دسترسی بهتر به داده‌ها و پردازش منابع در رایانش ابری است.

به طور خاص، G5 وعده داده است تحویل خدمات اینترنت اشیاء -از جمله فناوری خانه هوشمند – را متحول سازد زیرا این امکان را به دستگاه‌ها می‌دهد تا ضمن مصرف حداقل انرژی، بدون سیم و کابل کار کنند.

همچنین این امکان را می‌دهد تا دستگاه‌های بیشتری به طور همزمان متصل شوند در حالی که این امر با استفاده از استانداردهای شبکه قدیمی موبایل امکان‌پذیر نبود. برای خانه‌های مناطق پرجمعیت که با تعداد فزاینده‌ای از دستگاه‌ها به دنبال پهنای باند داده هستند، این یک عامل اساسی خواهد بود.

به طور مشابه، ۶ WiFi در مورد توانایی دستگاه‌ها برای رسیدگی به درخواست‌های رقیب برای دسترسی به شبکه، مزایایی را ارائه می‌دهد (موضوعی که بسیاری از ما آن را تجربه کرده‌ایم حتی اگر فقط چند گوشی هوشمند، تبلت و لپ تاپ را همزمان به شبکه‌های خانگی خود وصل کنیم).

شبکه‌های سریع‌تر به معنای انتقال سریعتر داده‌ها بین دستگاه‌ها یا رایانش ابری نیستند. این بدین معنی است که برنامه‌های کاربردی به طور فزاینده‌ای پیچیده، استفاده از داده‌های بزرگ‌تر و سریع‌تر را امکان‌پذیر می‌کنند.

دستگاه‌هایی مانند ترموستات هوشمند و سیستم‌های امنیتی خودکار دسترسی به اطلاعات متنوع و به روزتری دارند که با استفاده از آن می‌توان میزان سودمندی آنها را پیش‌بینی کرد. این باعث می‌شود آنها در طول سال ۲۰۲۰ به طور فزاینده‌ای قابل اعتماد و کارآمد باشند.

برنامه‌های کاربردی ساختمان و مسکن در IOT

پلاگین هوشمند Boss 220 به کاربر امکان نظارت، کنترل، بهینه‌سازی و خودکار تمام دستگاه‌های پلاگین را می‌دهد. کاربران از دستگاه تلفن همراه یا دسکتاپ خود برای مشاهده اطلاعات عملکرد و دستگاه‌های کنترل از هر کجا می‌توانند استفاده کنند.

کاربرد اینترنت اشیاء در کشاورزی و دامپروری هوشمند

با کاربرد اینترنت اشیاء در کشاورزی و دامپروری هوشمند بسیاری از وظایفی که امروزه به‌وسیله (یا با دخالت) عامل انسانی انجام می‌شود، به‌صورت خودکار انجام خواهد شد.

به‌عنوان مثال ردیابی احشام و رصد وضعیت سلامتی آن‏ها با استفاده از گجت‏‌های متصل انجام شده، وضعیت حاصلخیزی خاک به‌وسیله حسگرها مانیتور شده، ماشین‏‌های کشاورزی در زمان مناسب و به‌صورت خودکار اقدام به دروی محصولات کرده و آبیاری مزارع به‌صورت هوشمند و با توجه به میزان نیاز خاک انجام می‏‌شود.

برای حصول موارد فوق از فناوری‏‌های بسیاری استفاده می‏‌شود که برای نمونه می‌‏توان به رباتیک، پردازش تصویر، کلان داده‏‌ها و هوش مصنوعی اشاره کرد.

هوشمندسازی صنعت کشاورزی و دامپروری مزایای بسیاری دارد که مدیریت آبیاری، کاهش تلفات و خسارات، اطلاع بلادرنگ و دقیق از وضعیت محیط، کمک به افزایش دقت و صحت تصمیمات و مانیتورینگ محصولات کشاورزی و دامی از زمان تولید تا عرضه بخشی از آن‏هاست.

همچنین دریافت گزارشات تحلیلی در هر زمان و مکان، ویژگی دیگر کشاورزی و دامپروری هوشمند است.

اینترنت اشیاء و هوشمندی در صنعت نفت و گاز

کاربرد اینترنت اشیاء و هوشمندسازی در صنعت نفت و گاز موجب افزایش ایمنی و بهره‌‏وری، تصمیم‏‌گیری بهتر و سریع‏‌تر و کاهش هزینه‌ها می‌شود. برای این مهم لازم است هوشمندی در هر سه مرحله  Upstream، Midstream  و Downstream وجود داشته باشد.

از کاربرد اینترنت اشیاء در هوشمندسازی صنعت نفت و گاز می‌توان به پایش سطح مایع در مخازن، پایش فشار مخازن و لوله‌ها، پایش دما، مانیتورینگ سیستم حمل‌ونقل اشاره کرد. اتخاذ تصمیمات بلادرنگ در مواقع بحرانی (مانند بروز آتش‌‏سوزی یا نشت لوله‌ها و مخازن) می‌تواند از بروز فجایع بزرگ مالی و جانی پیشگیری کند.

کاربرد اینترنت اشیاء در شهر هوشمند

شهر هوشمند مفهومی نسبتاً جدید در مدیریت شهری و به‌کارگیری امکانات شهری است که با تکیه بر فناوری‌های موجود در حوزه‌های “فناوری اطلاعات و ارتباطات” و “اینترنت اشیا” شکل گرفته است.

در یک شهر هوشمند می‌توان تمامی بخش‌های شهر همچون سامانه‌های حمل‌و‌نقل، مدارس، کتابخانه‌ها، بیمارستان‌ها، نیروگاه‌ها، شبکه‌های آبرسانی، سامانه‌ی جمع‌آوری زباله و بسیاری از امکانات دیگر شهری را یکپارچه کرد و با تجمیع اطلاعات آنها کیفیت ارائه‌ی خدمات یکایک بخش‌ها را بهبود بخشید.

فناوری اینترنت اشیاء به‌عنوان یکی از بخش‌های کلیدی این شهرها به‌شمار می‌رود. تخمین‌ها نشان می‌دهد تا سال ۲۰۲۰ این فناوری بیش از ۳۰ میلیارد شی‌ء را پوشش خواهد داد.

اینترنت اشیاء با پتانسیل زیادی که دارد به افزایش تبدیل شهرها به «شهرهای هوشمند» در سراسر جهان کمک می‌کند. نتایج مثبت شامل افزایش مدیریت ترافیک، افزایش امنیت، کاهش سطح آلودگی، مصرف انرژی پایین و کیفیت بهتر زندگی برای ساکنان است.

شهر هوشمند با زیرساخت هوشمند مشخص می‌شود. زیر‌ساخت هوشمند جهت عملکردهای مختلف بهینه شده است. برای مثال، همزمان با کاهش ضایعات، صرفه‌جویی در مصرف انرژی همراه است.

ایده کلی یک شهر هوشمند در رابطه با زیرساخت مربوط به داشتن زیرساخت موثر انرژی است. دلیل اصلی توجه به زیرساخت‌های انرژی این است که استفاده از تکنولوژی هوشمند باید با محیط زیست سازگار باشد.

مدیریت هوای شهر هوشمند

ویژگی دیگر یک شهر هوشمند توانایی آن برای تجزیه و تحلیل داده‌های آلودگی هوا و ایجاد پیش‌بینی‌های آلاینده‌های مشخص برای روزهای آینده است. ابزار مدیریت هوای شهر یک نرم‌افزار مبتنی بر ابر (کلاود)‌ است که برای جمع‌آوری و تجزیه و تحلیل داده‌های آلودگی هوا و ایجاد پیش‌بینی‌های تولید گازهای گلخانه‌ای طراحی شده‌ است.

مدیریت ترافیک شهر هوشمند

این مورد به بررسی توانایی شهر هوشمند در بهینه‌سازی کنترل ترافیک می‌پردازد. یک شهر هوشمند باید پارامترهای تکنولوژیکی را برای یک راه‌حل کنترل ترافیک هوشمند مورد استفاده قرار دهد. به عنوان مثال، در شهرهای هوشمند، سنسورهای مجتمع خاصی برنامه‌ریزی شده‌اند تا جریان ترافیک زمان واقعی را به یک پلتفرم مشخص ارسال کنند.

سپس پلتفرم تحلیل حیاتی داده‌ها را انجام می‌دهد و سپس، در چند ثانیه، به طور خودکار چراغ‌های ترافیکی را در داخل شهر تنظیم می‌کند تا شرایط ترافیکی را تسهیل کند.

پارک ماشین شهر هوشمند

یکی دیگر از ویژگی‌های قابل‌توجه یک شهر هوشمند، راه‌حل‌های پارک هوشمند است. حسگرها در محوطه پارکینگ نصب می‌شوند و رکورد زمانی که راننده مکان پارکینگ خاص خود را ترک می‌کند، ذخیره می‌کند. همچنین این حسگرها رانندگان را از فضاهای خالی موجود پارکینگ آگاه می‌کنند. این اطلاعات به گوشی‌های هوشمند راننده فرستاده می‌شود.

مدیریت پسماند شهر هوشمند

هدف این مورد پرداختن به مسائل زیست‌محیطی مرتبط با مدیریت پسماند ناکارآمد و همچنین بهبود بهره‌وری جمع‌آوری زباله و کاهش هزینه‌های عملیاتی مرتبط با مدیریت پسماند است.

به عنوان مثال، حسگرها ‌روی سطل زباله نصب‌شده و زمانی که ضایعات به سطح خاصی می‌رسند، افرادی که مسئول مدیریت پسماند هستند، پیامی را از طریق گوشی هوشمند خود دریافت می‌کنند و یک راننده کامیون برای خالی‌کردن سطلی پر از زباله اقدام به حرکت می‌کند. اگر سطل زباله به سطح کاملی نرسیده باشد، نیازی به آمدن کامیون نیست.

شهرهای هوشمند

در شهر هوشمند از فناوری اطلاعات و ارتباطات (ICT) برای توسعه و اداره شهر استفاده می‌شود. در این شهرها برنامه‌های IOT مبتنی بر رایانش ابری، اطلاعات را در لحظه دریافت، تجزیه و تحلیل و مدیریت می‌کنند تا به شهرداری‌ها، شرکت‌ها و شهروندان کمک کنند برای بهبود کیفیت زندگی خود تصمیمات بهتری بگیرند.

مردم برای ارتباط با اکوسیستم‌های یک شهر هوشمند، از راه‌های مختلفی همچون تلفن‌های هوشمند، ابزارهای هوشمند قابل حمل، اتومبیل‌ها و خانه‌های هوشمند، استفاده می‌کنند. این روش می‌تواند هزینه‌ها را کاهش و پایداری را بهبود دهد.

البته افرادی که مشتاق هستند، شهر هوشمند راه‌اندازی شوند باید ریسک خطرات این فناوری را بپذیرند.

بارسلونا، شهر هوشمند پیشرو در اروپا

بارسلونا یکی از شهرهای هوشمند پیشرو در اروپاست. این شهر حسگرهایی برای بررسی کیفیت هوا در سراسر شهر نصب کرده است.

بارسلونا بسیاری از طرح‌های دیگری برای بهبود کیفیت هوا از جمله آموزش علل آلودگی هوا، ترویج دوچرخه‌سواری، به اشتراک گذاشتن خودروها، تغییرات راهنمایی برای ترانزیت عمومی، تشویق تاکسی‌ها به استفاده از سوخت پاک و کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای از فعالیت‌های ساختمانی در اختیار عموم قرار داده است که در بستر اینترنت اشیاء است.

بارسلونا با اینترنت اشیاء موفق به ایجاد ۴۷هزار شغل، ۴۲میلیون و  ۵۰۰هزار یورو صرفه‌جویی در مصرف آب و کسب سالانه ۳۶میلیون و ۵۰۰هزار یورو درآمد با استفاده از پارکینگ‌های هوشمند شده است.

استفاده از سطل‌های هوشمند برای مکش زباله‌ها و انتقال آن به انبارهای زیرزمینی، حذف ماشین‌های حمل زباله و بهینه‌سازی سیستم جمع‌آوری پسماند، شناسایی مکان‌هایی که بیشترین تولید پسماند را دارند، استفاده از سیستم‌های اینترنتی اشتراک دوچرخه، استفاده از اتوبوس‌های هیبریدی و ایستگاه‌های مجهز به پنل‌های خورشیدی برای تأمین انرژی موردنیاز  از دیگر اقدامات این شهر برای هوشمند شدن بود.

سانگ دو شهر هوشمند در در کره جنوبی

سانگ دو در کره جنوبی، با هزینه ای معادل ۴۰ بیلیون دلار هوشمندسازی شده است.  تکنولوژی در همه بخش‌های شهر از خیابان‌ها تا ساختمان‌ها وجود دارد. این شهر یک سیستم برای دفع و بازیافت زباله‌های ساختمان‌ها به صورت زیرزمینی طراحی کرده است.

همچنین حسگرهایی در سطح شهر برای اندازه گیری مصرف انرژی، ترافیک و درجه حرارت تعبیه شده است. این شهر یکی از پیشرفته‌ترین شهرهای جهان است هر چند به نظر می‌رسد مردم آن هنوز با این تکنولوژی هماهنگ نشده‌اند.

این شهر مشابه یکی از شهرهای امارات متحده عربی به نام ماسدار است. این شهر بدون ماشین، بدون کربن طراحی شده و تقریباً ۱۰۰۰ نفر در حال حاضر در این شهر زندگی می‌کنند. هزینه‌های مربوط به این شهر از ۱۸ بیلیون دلار تا ۲۲ بیلیون دلار تخمین شده است.

با توجه به وضعیت کنونی این شهر، هدف برنامه ریزان از طراحی این شهر، وجود کربن طبیعی بهتر است. ساخت این شهر از سال ۲۰۰۸ آغاز و تکمیل آن تا سال ۲۰۳۰ ادامه خواهد داشت.

سنگاپور شهر هوشمند در آسیا

یکی از بهترین مدل‌ها برای مطالعه شهرهای هوشمند، سنگاپور است. سنگاپور از سال‌ها قبل در حال طراحی زیرساخت‌های تکنولوژی بوده است و ابتکارات شهر را از سال ۲۰۱۴ آغاز و نصب حدود ۱۰۰۰ حسگر را در سراسر جزیره پیاده‌سازی کرد.

سنگاپور در پی ایجاد یک پروژه ۷۳ میلیون دلاری با عنوان “مجازی سنگاپور” است. این شهر دارای بهترین سیستم حمل و نقل و تاکسی‌های بدون راننده است. همچنین این شهر پرسرعت‌ترین اینترنت جهان را دارا بوده و در ابتکارات دولت الکترونیک پیشگام است.

سنگاپور به عنوان بهترین زیرساخت شهر هوشمند در سال ۲۰۱۷ رتبه‌بندی شد که دارای بهترین تکنولوژی و کیفیت زندگی برای شهروندان است. مأموریت شهر های هوشمند ردیابی هرکس، هرچیز در هر جا یا همان E3A اعلام شده که  برای شهروندان شهرهای هوشمتد یک عادت مشترک خواهد شد.

سنگاپور روی رویکرد سیستم هوش مصنوعی که قادر به شناسایی زمان‌های بحرانی شهروندان است، کار می‌کند که آن را “لحظه های زندگی” نامیده است. مانند تکمیل مدارک در یک اداره، درخواست گذرنامه یا اخذ شناسنامه نوزاد و …

سنگاپور یک ITS پیچیده را برای ارتقاء جریان ترافیک و ایمنی ترافیک جاده‌ای راه‌اندازی کرده است.  ITS با سایر ابتکارات حمل ونقلی مانند حمل و نقل عمومی رایگان در ساعات اوج پیش از صبح، سیستم سهمیه وسیله نقلیه، سیستم حمل و نقل عمومی با عملکرد مناسب و هزینه حمل بار کار می‌کند تا کل سیستم حمل و نقل شهر را بهبود بخشد.

با بهینه‌سازی عناصر ITS ،سنگاپور شماری از خدمات حمل و نقل هوشمند را برای شهروندان فراهم می آورد؛ مانند: وان مونیتورینگ (سیستم جامع نمایش ترافیک)؛ سیستم مشاوره و ردیابی فوری ( EMAS )، سرویس تعمیر ماشین (VRS)؛ علامت سرعت شما (وسیله‌ای الکترونیک و هوشمند برای کنترل سرعت ماشین که منجر به بهبود ایمنی جاده‌ها می‌شود)، سرویس راهنمای جای پارک و سیستم اطلاعات اتوبوس.

اپلیکیشن‌های شهر هوشمند:

زندگی در شهر هوشمند اگر به همراه استفاده از اپ‌های هوشمند باشد راحت‌تر و کاربردی‌تر خواهد بود. در ادامه چند نمونه از اپلیکیشن‌های شهر هوشمند و امکانات آن را مرور می‌کنیم:

اپلیکیشن شهر هوشمند Smart App City

اپلیکیشن شهر هوشمند (Smart App City) برنامه‌ای برای هر دو سیستم عامل iOS و اندروید است و هدف آن ایجاد یک مرکز مجزا برای برطرف کردن نیازهای شهر است که همه‌ی افراد از شهروندان، توریست‌ها و حتی شورای شهر بتوانند از آن استفاده کنند.

اپلیکیشن Smart App City می‌تواند خواسته‌های ما را از طریق دنیای IOT اطراف ما بر آورده سازد. به طور مثال اگر قهوه دوست دارید، با استفاده از GPS کافی‌شاپی که در نزدیکی شما قرار دارد به اپلیکیشن پیغام می‌دهد وبدین ترتیب قبض خرید قهوه‌ی شما صادر می‌شود

اپلیکیشن شهر هوشمند CityVerve

شهر منچستر با استفاده از بودجه ی ۱۰ میلیون یورویی که دولت در اختیار آن قرار داده، از اپلیکیشن CityVerve رونمایی کرده است.

با توجه به این موضوع که اغلب اوقات شهروندان از کیفیت خدمات اتوبوسرانی رضایت ندارند، بنابراین به روزرسانی خدمات این سیستم حمل و نقل ضروریست. ایده‌ی اصلی این پروژه مجهز کردن ایستگاه‌های اتوبوس با استفاده از خدمات مکان‌یابی، سنسورها / چراغ ها، اپلیکیشن‌های تلفن همراه برای هوشمند شدن است.

بدین ترتیب افراد می‌توانند با استفاده از گوشی‌های هوشمند محل توقف خود را برای اتوبوس مشخص کنند که این امر به رانندگان کمک می‌کند مسیرهای بهینه را پیدا کنند و مسافران را سریع‌تر به مقصد برسانند.

اپلیکیشن شهر هوشمند AirForU

با ظهور اپلیکیشن‌های قدم‌شمار موبایل‌ها و لباس‌های هوشمند که به ردیابی تمرینات ورزشی کمک می‌کنند، مردم بیشتر نسبت به سلامتی جسمی خود آگاه شده‌اند. هوایی که نفس می‌کشیم سلامت ما را تا حد زیادی تحت تاثیر قرار می‌دهد و اپلیکیشن AirForU قصد دارد ما را از کیفیت هوا آگاه سازد.

با قرار دادن سنسورهای هوا در اطراف شهرها، خانه‌ها و حتی وسایلی مثل دوچرخه، تقریبا همه چیز می‌تواند یک دستگاه هوشمند برای تعیین کیفیت هوا باشد و به کاربران این امکان را بدهد که بر اساس کیفیت هوا برای رفت و آمد و یا ورزش خود در محل‌های مختلف تصمیم‌گیری کنند.

با وجود اپلیکیشن‌هایی نظیر آنچه معرفی شد، شهرها و ساکنان آن ها هوشمندتر می‌شوند و در سال‌های آینده ارتباط افراد با محیط پیرامون آنها بسیار متفاوت خواهد بود.