اینترنت اشیا یا Internet of Things به میلیاردها دستگاه فیزیکی در سراسر جهان می گویند که به اینترنت وصل هستند و اطلاعات را جمعآوری میکنند و با کاربر و سایر دستگاههای متصل به اشتراک میگذارند.
تقریبا هر چیزی که بتواند به شبکه اینترنت متصل شود، بخشی از اینترنت اشیا است. در خانه هوشمند، این گجتهای مجهز به اینترنت ما را از شر انجام کارهای خانه رها میکنند، کمی از وقت باارزشمان را به ما بازمیگردانند و به زندگی روزمره و خاکستری ما، رنگ و لعاب هیجانانگیزتری میبخشند.اما اینترنت اشیا چیزی بیشتر از گرم کردن فر با صدا یا خاموش کردن چراغها با گوشی هوشمند است. مبحث IoT میتواند در موارد بسیار زیادی، از خانههای هوشمند گرفته تا مسائل پزشکی مورد استفاده قرار بگیرد، که در ادامه بیشتر با آنها آشنا خواهیم شد.
تاریخچه اینترنت اشیا
اینترنت اشیا داستان پیدایش جالبی دارد. شاید اولین نمونهای که بتوان واقعا نام اینترنت اشیا را روی آن گذاشت، دستگاه وندینگ حاوی قوطیهای کوکاکولا بود که در دهه ۸۰، یعنی بیش از ده سال قبل از اینکه نام اینترنت اشیا روی این تکنولوژی گذاشته شود، در دانشگاه کارنگی ملون در پیتسبورگ پنسیلوانیا قرار داشت. یکی از دانشجویان این دانشگاه به نام دیوید نیکولز از اینکه مجبور بود برای خرید نوشیدنی، هر بار مسیری طولانی را از دفتر خود تا این یخچال طی کند، خسته و کلافه شده بود و در اغلب اوقات هم وقتی به یخچال میرسید، از نوشابه خبری نبود یا کاملا گرم بود.
ذهن نیکولز مدتها درگیر این ماجرا بود که ناگهان اولین دستگاه وندینگی را که با کامپیوتر کنترل میشد و در دانشگاه استنفورد قرار داشت، به یاد آورد و متوجه شد تکنولوژی که برای حل مشکل یخچال کوکاکولا دانشگاه خود به دنبال آن بود، از پیش وجود داشته است.
چند روز بعد، نیکولز به همراه چند نفر از دوستانش، سیستمی برای اتصال به دستگاه وندینگ از طریق آرپانت (پیشدرآمد اینترنت امروزی) طراحی کرد که به کمک آن میتوانستند از راه دور وضعیت موجودی یخچال را بررسی کنند (مثلاً ببینند آیا در یخچال نوشیدنی موجود است یا اینکه نوشیدنی خنک است). از نظر بسیاری، این دستگاه وندینگ اولین دستگاه واقعی اینترنت اشیا بود.
اما در سال ۱۹۹۹ بود که نام «اینترنت اشیا» توسط کوین اشتون، یکی از بنیانگذاران گروه پژوهشی Auto-ID Labs در دانشگاه MIT، ابداع شد.
اشتون آن زمان در شرکت Procter & Gamble مسئول راهاندازی خط تولید لوازم آرایشی بود. او هر بار که به مغازه لوازم آرایشی محل میرفت، متوجه میشد رژ لب قهوهای در قفسهها یافت نمیشود. مسئولان زنجیره تأمین به او میگفتند این رنگ رژ در انبار موجود است؛ اما اشتون نیاز داشت بداند این رژها دقیقا کجا بودند، چه اتفاقی برایشان میافتاد و چرا مغازه نمیتوانست از آنها به تعداد کافی داشته باشد؛ اما کسی جواب این سؤالها را نمیدانست.
تقریبا همزمان با این ماجرا، برچسبهای RFID توسعه یافتند. این تگها دارای تراشههای ریزی بودند که به کمک امواج رادیویی میتوانست دادههای بسیار کمحجمی را بهطور بیسیم منتقل کند. هنگامی که اشتون داشت در مورد «اینترنت اشیا» برای شرکت Procter & Gamble سخنرانی میکرد، پیشنهاد داد از این تگها برای محصولات شرکت استفاده شود تا از این طریق اجناس در طول زنجیره تأمین بهآسانی شناسایی و ردیابی شوند.
آن روزها کلمه «اینترنت» تازه بر سر زبانها افتاده بود و هر کس با شنیدن آن هیجانزده میشد. اشتون هم از این موقعیت استفاده کرد و برای جلب نظر مدیران شرکت، در عنوان سخنرانی خود از کلمه «اینترنت» استفاده کرد.
اشتون در گفتگویی با ZDNet، اینترنت اشیا را اینگونه معرفی کرده بود:
اینترنت اشیا بههمپیوستگی فرهنگ بشر، یعنی همان اشیا ما را، با بههمپیوستگی سیستم اطلاعات دیجیتال ما، یعنی همان اینترنت، پیوند میدهد. اینترنت اشیا یعنی این.
اشتون بعد از سخنرانی سرنوشتساز «اینترنت اشیا» برای Procter & Gamble، برای مدیران سازمانهای مختلف، درباره کاربرد تکنولوژی RFID صدها سخنرانی ارائه داد و بهخصوص بر قابلیت تراشه RFID به برقراری ارتباط با دستگاهها از طریق شبکه بیسیم تأکید کرد. تا سال ۲۰۰۳، شرکتی که اشتون تأسیس کرد، ۱۰۳ حامی مالی و چندین شعبه در سراسر جهان داشت و تعهد این شرکت به استانداردهای RFID کمک کرد هر بسته هوشمند بتواند با شبکههای تأمینکننده و خردهفروشان در ارتباط باشد. با گذشت زمان، بازار اجناس هوشمند توسعه یافت، سرمایهگذاریهای بیشتری در این حوزه صورت گرفت و تراشهها بهتر و ارزانتر شدند.
در اینترنت اشیا دنیای دیجیتال وارد جهان فیزیکی ما میشود.
دستگاههای متصل به اینترنت میتوانند راهی برای پیشبینی در مورد همه چیز، از رفتار مصرفکننده گرفته تا وقایع آبوهوایی، باشند؛ اما این دستگاهها در عین حال دسترسی هکرها به فضای خصوصی افراد برای سرقت و فاش کردن اطلاعات شخصی آنها را آسانتر میکنند. بسته به اینکه از چه کسی بپرسید، اینترنت اشیا قرار است آینده تکنولوژی را دگرگون کند یا همچون ربات غولپیکر افسارگسیختهای، پایان عصر تکنولوژی بشر را رقم بزند.
اینترنت اشیا به این صورت عمل می کند که فرایند رد و بدل کردن داده در اینترنت اشیا میتواند از طریق پروتکلهای مختلفی همچون بلوتوث، پروتکل ZigBee، ارتباط وایفای، پروتکل MQTT و… انجام پذیرد، در هر صورت هر شئ دارای یک شناسهی یکتا و آدرس آیپی خواهد بود، شاید به نظر اختصاص دادن یک آدرس IP برای هر دستگاه معقول نباشد اما در اینجا لزوم به وجود آمدن آیپی ورژن 6 (IPV6) را در مییابیم، در این نسل مشکل کمبود آیپی را نخواهیم داشت.
پس از اتصال وسایل به شبکهی داخلی یا اینترنت آنها میتوانند برای یکدیگر داده ارسال کنند و در نهایت با هم در ارتباط بوده و با هم تعامل داشته باشند، در حقیقت این ارتباط، ارتباط “انسان با انسان” یا “انسان با ماشین” نخواهد بود بلکه یک ارتباط کامل بین “ماشین و ماشین” برقرار خواهد شد، در این حالت مودمها، میکروپروسسورها و بردهای مختلف میتوانند با هم به تبادل اطلاعات بپردازند. اگر تمایل دارید خودتان با این موضوع آشنا شوید میتوانید برای شروع از یک برد Raspberry Pi (رزبریپای) یا Adriano (آردوینو) استفاده کنید، این بردها همانند یک رایانهی کوچک قابل برنامهنوسی بوده، دارای سختافزار مورد نیاز هستند و میتوانند به شبکه نیز متصل شوند.
IoT و IoE را با هم اشتباه نگیرید!
بر خلاف تصور عدهای اینترنت اشیا با اینترنت همهچیز یا Internet of Everything متفاوت است، IoT تنها به مبحث اشیای متصل به شبکه میپردازد در حالی که IoE به دادهها و روشهای ترکیب و استفاده از آنها میپردازد و بر چهار اصل کلیدی تکیه دارد:
مردم
دادهها
فرایندها
اشیای اینترنتی
در حقیقت میتوان اینترنت اشیا را زیر مجموعهای از IoE در نظر گرفت.
آیا اینترنت اشیا قابل اطمینان است؟
مثل هر تکنولوژی دیگری اینترنت اشیا نیز میتواند مورد نفوذ و سو استفاده قرار بگیرد و این مورد به یکی از چالشهای پیشروی آن تبدیل شده است، همانطوری که بالاتر نیز گفتیم، برخی از اشیای اینترنتی میتوانند موقعیت جغرافیایی ما را نیز رصد کرده و آن را پردازش کنند.
هرچند این موضوع به تنهایی چندان نگران کننده نخواهد بود، اما مسئلهی اصلی وقتی شروع میشود که کنترل شبکههای ارتباطی و کنترل سیستمهای مورد استفادهی ما به دست افراد سودجو و خرابکار بیفتد.
در چنین مواقعی این تکنولوژی میتوانند به شدت خطرناک بوده و حتی آسیبهای جبرانناپذیری به جوامع انسانی وارد سازد، به عنوان مثال اگر چنین اتفاقی برای سیستمهای یک بیمارستان اتفاق بیفتد میتواند بسیار مشکل ایجاد کند و وحشتناک باشد.