اینترنت اشیا

• دستگاهی درون بدن یک بیمار قلبی کارگذاشته شده است که ضربان قلب وی را دائماً آنالیز کرده و به محض غیرنرمال شدن وضعیت، به صورت خودکار سیگنالی را به گوشی موبایل فرد ارسال می‌کند. گوشی موبایل نیز با دریافت این سیگنال، نیروهای امداد پزشکی را خبردار ساخته و حتی موقعیت دقیق فرد را نیز می‌تواند گزارش دهد.
• یک سیستم مدیریت ترافیک هوشمند در شهر، زمان‌بندی چراغ‌های راهنمایی را کنترل کرده و هم‌چنین از طریق نمایشگرهای موجود در خودروها، مسیرهای مناسب را به رانندگان پیشنهاد می‌دهد. برای ایجاد چنین سیستمی لازم است که چراغ‌های راهنمایی، خودروها و حسگرهای ترافیکی در شهر، به یک شبکه یکپارچه متصل شده باشند.

• سیستم روشنایی و نیز سیستم سرمایشی/گرمایشی یک خانه بر اساس اطلاعات دریافتی از حسگرهای نصب‌شده، تنها در اتاق‌هایی که ساکنین حضور دارند فعال خواهد شد و این به معنای مصرف بهینه‌تر انرژی است. همچنین ساکنین می‌توانند با گوشی‌های موبایل خود این سیستم‌ها را کنترل نموده، برای مثال قبل از ورود به خانه آن‌ها را روشن سازند.

• برقراری امنیت شاید بزرگ‌ترین چالش در IoT باشد. در هر یک از سه مثال ذکر شده در بخش قبلی، چنان‌چه هکرها کنترل شبکه را به عهده بگیرند رویدادهای ناگواری به وقوع خواهد پیوست. برای مثال با ایجاد خرابکاری در سیستم چراغ‌های راهنمایی، می‌توان یک شهر را به هم ریخت! البته امنیت در اینترنت فعلی هم یک چالش بزرگ به شمار می‌آید، اما در اینترنت اشیاء این مسئله ابعاد بزرگ‌تری پیدا می‌کند. توزیع‌شدگیِ بیش‌تر شبکه و به تبع آن نقاط ورود بیش‌تر به سیستم، یکی از دلایل این موضوع است. همچنین اشیائی که قرار است به اینترنت متصل شوند، معمولاً ساختار و معماری ساده‌تری نسبت به کامپیوترها دارند و این پیاده‌سازی ابزارهای امنیتی را در آن‌ها دشوار می‌سازد. آخرین دلیل (و به عقیده نگارنده مهم‌ترین دلیل) این است که اینترنت اشیاء خیلی بیش‌تر از اینترنت فعلی به زندگی واقعی نزدیک شده است. در واقع نفوذ به چنین شبکه‌ای معادل با نفوذ به زندگی روزمره‌ی کاربران خواهد بود!
• مفهوم حریم شخصی همواره همراه با امنیت به کار برده شده است، اما در این بحث مناسب است که توجه جداگانه‌ای به آن بشود؛ چرا که در اینترنت اشیاء اطلاعات خصوصی بیش‌تری نسبت به وضعیت کنونی بر روی شبکه قرار می‌گیرد. یکی از این اطلاعات خصوصی، سبک زندگی افراد است؛ این که چه ساعاتی را در خانه به‌سر می‌بریم، چه فیلم‌هایی تماشا می‌کنیم و حتی این که چه غذایی می‌خوریم! امروزه تنها ۱۰ درصد از ترافیک اینترنت رمزنگاری شده است، اما در آینده افزایش این رقم ضروری به نظر می‌رسد.

• افزایش تقاضا برای خرید تجهیزاتِ با قابلیت اتصال به شبکه، افزایش رقابت را در این حوزه به دنبال خواهد داشت. (البته برعکس آن نیز دور از ذهن نیست، یعنی با تبلیغات بیش‌تر برای سودآوریِ هرچه بیش‌تر صاحبان صنایع، تقاضای بیش‌تری از سوی مصرف‌کنندگان ایجاد شود!) در هر صورت، تولیدکنندگان و خدمات‌دهندگان در سراسر دنیا، پروتکل‌ها، پلت‌فرم‌ها و فناوری‌های خودشان را عرضه خواهند نمود و در نتیجه ممکن است سازگاری بین تجهیزات مختلف دچار مشکل بشود. از آن جایی که هنوز ساختار IoT در حال تکامل است، ورود نهادهای استانداردسازی (از جمله IEEE) نیز ممکن است پیشرفت را محدود سازد.

• پیش‌بینی موسسه گارتنر مبنی بر پیوستن ۲۶ میلیارد وسیله به اینترنت تا سال ۲۰۲۰ می باشد. اگر این پیش‌بینی درست باشد، پهنای باندی بسیار بیش‌تر از پهنای باند فعلی شبکه‌ها نیاز خواهیم داشت. افزون بر این، بسیاری از این وسایل نیاز به سرویس‌های مشخصی برای عملکرد مناسب دارند. برای مثال، دستگاه‌های هشداردهنده که به صورت خودکار نیروهای امداد را خبر می‌سازند، نیاز به تاخیر زمانی محدود‌شده دارند. با بهره‌گیری از معماری‌های نوین شبکه، همچون معماری داده‌گرا، می‌توان این به این نیازها پاسخ داد. به پایان رسیدن آدرس‌های ۳۲ بیتی IPv4 نیز یک محدودیت فنی دیگر است که البته راهکار آن مشخص است: استفاده از آدرس‌های ۱۲۸ بیتی IPv6، که فضای آدرس‌دهی آن به نظر می‌رسد هیچ‌گاه تمام نشود.

• لزوم پیشرفت علم داده‌کاوی برای انجام تحلیل روی داده‌هایی که از حسگرها و سایر وسایل به دست می‌آید، ضروری است. این داده‌ها به معنای واقعی کلمه Big data هستند، چرا که حجم زیادی داشته، از منابع گوناگونی به دست می‌آید و با نرخ بالایی همواره تولید می‌شود. نتایج این تحلیل‌ها می‌تواند کمک‌های شایانی به مدیران سازمان‌ها و نهادهای مسوول برای تصمیم‌گیری بهتر بنماید.

دستگاه های به کار رفته در اینترنت اشیا، رده جدیدی از دستگاه ها به حساب می آیند که به عنوان یک لایه اتصال دهنده برای سایر رده ها یعنی دستگاه های غیر-متصل مانند قفل در، پی سی ها، تبلت ها و تلفن های هوشمند به کار می روند. برای مثال یک ماشین لباسشویی را در نظر بگیرید که توسط یک سری سنسورها اطلاعات مربوط به مصرف انرژی را در تلفن هوشمند نمایش دهد.

گفته شده که درآمد حاصل از فروش دستگاه های اینترنت اشیا و سرویس های مرتبط با آن تا سال ۲۰۲۰ به ۲٫۵ تریلیون دلار خواهد رسید.

در آینده ای بسیار نزدیک اکثر کالاهای مصرفی زندگی ما به این سمت حرکت می کنند. از لوازم صوتی-تصویری، وسایل آشپزخانه، سیستم های روشنایی، و سیستم های حرارتی گرفته تا خودروها.

بسیاری از شرکت های بزرگی که می شناسیم از جمله ال جی، سامسونگ، اپل، گوگل، اینتل و… در حال تحقیق و توسعه در این زمینه هستند.

مدل کسب و کار این حوزه بسیار ساده است و از سه جزء اصلی سنسورها، کنترل کننده ها و اپلیکیشن ها تشکیل شده. بنابراین عرصه کار برای استارتاپ ها بسیار گسترده است.

دستگاه های به کار رفته در اینترنت اشیا از سه عنصر ساده بهره می برند: اتصال اینترنت، سنسور برای جمع آوری داده ها، پردازنده برای پردازش داده ها.

همه نکات گفته شده به کنار، اکوسیستم اینترنت اشیا باید به صورتی باشد که امکان درز اطلاعات و امکان هک شدن به صفر نزدیک شود. شاید این نکته آخر از همه موارد ذکر شده در بالا تلاش و زمان بیشتری بطلبد.

در حوزه تولید، پتانسیل سیستم‌های سایبری‌فیزیکی برای تقویت فرآیند تولید و زنجیره عرضه بسیار فراوان است، مثل فرآیندهایی که خودمختار هستند و در آنها محصولات هوشمند می‌توانند خود اقدامات تصحیحی را اتخاذ کنند و با این کار به صورت خودکار دست به ترمیم و جبران بزنند. این فناوری‌ها در حال حاضر وجود دارند و قادرند پدیده‌ای را که برخی از رهبران صنعتی آلمان، انقلاب چهارم صنعتی می‌نامند، پیش ببرند ـ بعد از موتور بخار، تسمه نقاله، مرحله اول آی‌تی و فناوری اتوماسیون. اکنون سوالی که پیش می‌آید این است که چه فرصت‌ها و چالش‌هایی پیش روی تولیدکنندگان قرار دارد ـ و برای غلبه بر آنها به چه چیزهایی نیاز است؟ برای بحث درباره آینده تولید، «مارکوس لوفلر» و «آندرس تسچیسنر» از نشریه «مک‌کینزی» با «زیگفرید دایس» معاون رئیس هیات مدیره و مدیر بخش نرم‌افزاری شرکت مهندسی رابرت بوش آلمان و همچنین «هاینز درنباخ» مدیر ارشد اجرایی شرکت نوآوری نرم‌افزاری بوش آلمان به گفت‌وگو نشستند که در زیر مشروح این بحث را می‌خوانیم.