Buyumlar interneti

Internet uskunalari (IoT) – bu bir-biri bilan yoki tashqi muhit bilan oʻzaro taʼsir qilish uchun oʻrnatilgan vositalar va texnologiyalar bilan jihozlangan jismoniy obyektlar (“narsalar”) oʻrtasida maʼlumotlarni uzatish tarmogʻi tushunchasi. Taxminlarga koʻra, bunday tarmoqlarni tashkil etish iqtisodiy va ijtimoiy jarayonlarni qayta qurish, baʼzi harakatlar va operatsiyalarda inson ishtirokiga boʻlgan ehtiyojni yoʻq qilishga qodir.

Konsepsiya 1999-yilda jismoniy obyektlarning bir-biri bilan va tashqi muhit bilan oʻzaro taʼsiri uchun radiochastotani identifikatsiyalash vositalarini keng qoʻllash istiqbollarini tushunish sifatida shakllantirilgan. Konsepsiyani xilma-xil texnologik mazmun bilan toʻldirish va uni amalga oshirish uchun amaliy yechimlarni joriy etish 2010-yillardan boshlab axborot texnologiyalaridagi barqaror tendensiya hisoblanib kelinmoqda, birinchi navbatda, simsiz tarmoqlarning keng tarqalgani, bulutli hisoblashning paydo boʻlishi, mashinasozlikning rivojlanishi, mashinalar bilan oʻzaro taʼsir qilish texnologiyalari va IPv6 ga faol oʻtishning boshlanishi va dasturiy taʼminot bilan aniqlangan tarmoqlarning rivojlanishi bilan bogʻliq.

 Tarixi 
Uning tushunchasi va atamasi birinchi marta Massachusets texnologiya instituti qoshidagi Auto-ID Labs tadqiqot guruhi asoschisi Kevin Eshton tomonidan 1999-yilda Procter &amp; Gamble boshqaruvi uchun taqdimotda ishlab chiqilgan. Taqdimotda RFID teglarini keng qamrovli tatbiq etish korporatsiyada taʼminot zanjirini boshqarish tizimini qanday oʻzgartirishi mumkinligi haqida soʻz yuritildi.

2004-yilda “Scientific American” jurnali “buyumlar interneti”ga bagʻishlangan konsepsiyaning maishiy foydalanishdagi imkoniyatlarini koʻrsatadigan keng maqola chop etdi: maqolada maishiy texnika (budilnik, konditsioner), uy tizimlari qanday ishlashini koʻrsatadigan illyustratsiya berilgan. Unda (bogʻ sugʻorish tizimi, xavfsizlik tizimi, yoritish tizimi), sensorlar (termik, yorugʻlik va harakat sensorlari) va “buyumlar” (masalan, identifikatsiya yorligʻi bilan taʼminlangan dorilar) aloqa tarmoqlari (infraqizil, simsiz, quvvat va boshqalar) orqali bir-biri bilan oʻzaro taʼsir qilishi (past kuchlanishli tarmoqlar) va jarayonlarning toʻliq avtomatik bajarilishini taʼminlashi (qahva qaynatkichni yoqing, yoritishni oʻzgartiring, dori ichishni eslating, haroratni saqlang, bogʻni sugʻoring, energiyani tejang va uning sarfini boshqaring) barchasi qamrab olingan edi. Uyni avtomatlashtirishning taqdim etilgan variantlari oʻz-oʻzidan yangi emas edi, ammo nashrda qurilmalar va “buyumlar”ni Internet protokollari tomonidan xizmat koʻrsatadigan yagona kompyuter tarmogʻiga birlashtirishga urgʻu berildi va “buyumlar interneti”ni alohida hodisa sifatida koʻrib chiqdi. Hozirda tushuncha keng ommalashmoqda.

Milliy razvedka kengashi hisobotida 2008-yil “buyumlar interneti” oltita buzuvchi texnologiyalardan biri sifatida namoyon boʻladi, isteʼmolchilar uchun keng tarqalgan va sezilmaydigan mahsulotlarning qadoqlash, mebel, qogʻoz hujjatlari kabi umumiy narsalarning Internet-tugunlariga aylanishi xavflarni sezilarli darajada oshirishi mumkinligi koʻrsatilgan.

2008-yildan 2009-yilgacha boʻlgan davrni Cisco tahlilchilari “buyumlar internetining haqiqiy tugʻilishi” deb hisoblashadi, chunki ularning hisob-kitoblariga koʻra, aynan shu davrda global tarmoqqa ulangan qurilmalar soni aholi sonidan oshib ketgan.

2009-yildan beri Yevropa Komissiyasi koʻmagida har yili Bryusselda “Internet of Things” konferensiyasi boʻlib oʻtadi, unda Yevropa komissarlari va Yevroparlament deputatlari, Yevropa davlatlarining hukumat amaldorlari, kompaniyalar rahbarlari, SAP, SAS instituti, Telefónica kabi yirik universitetlar va tadqiqot laboratoriyalarining yetakchi olimlarining hisobotlari taqdim etiladi.

2010-yillarning boshidan boshlab, “buyumlar interneti” “tumanli hisoblash” paradigmasining harakatlantiruvchi kuchiga aylandi , bulutli hisoblash tamoyillarini maʼlumotlar markazlaridan “Internet of Things” platformasi sifatida qaraladigan juda koʻp sonli oʻzaro taʼsir qiluvchi geografik taqsimlangan qurilmalarga tarqatadi.

 Texnologiyalar 

 Identifikatsiya qilish vositalari 
Maʼlumotlar tarmoqlariga ulanish vositalari bilan taʼminlanmagan jismoniy dunyo obyektlarining “buyumlar interneti”ga jalb etilishi ushbu obyektlarni (“narsalar”) identifikatsiyalash texnologiyalaridan foydalanishni talab qiladi. RFID texnologiyasi konsepsiyaning paydo boʻlishiga turtki boʻlgan boʻlsa-da, avtomatik identifikatsiya qilish uchun ishlatiladigan barcha vositalar bunday texnologiyalar sifatida ishlatilishi mumkin: optik jihatdan tanib olinadigan identifikatorlar (shtrix kodlari, Data Matrix, QR kodlari), real vaqtda joylashuvni aniqlash vositalari. “Buyumlar interneti”ning har tomonlama tarqalishi bilan obyekt identifikatorlarining oʻziga xosligini ta’minlash muhim ahamiyatga ega, bu esa oʻz navbatida standartlashtirishni talab qiladi.

Bevosita Internet tarmoqlariga ulangan obyektlar uchun anʼanaviy identifikator tarmoq adapterining MAC manzili boʻlib, u sizga ulanish darajasida qurilmani aniqlash imkonini beradi, mavjud manzillar diapazoni deyarli tugamaydi (MAC-48 da 2 48 manzil). Bunday qurilmalar uchun kengroq identifikatsiya qilish imkoniyatlari IPv6 protokoli bilan taʼminlanadi, u Yer aholisiga kamida 300 million qurilmani noyob tarmoq qatlami manzillari bilan taʼminlaydi.

 Oʻlchash vositalari 
Oʻlchash vositalari tashqi muhit haqidagi maʼlumotlarni mashina oʻqiy oladigan maʼlumotlarga aylantirishni taʼminlovchi va shu orqali hisoblash muhitini mazmunli maʼlumotlar bilan toʻldirishni taʼminlovchi “Buyumlar Interneti”da alohida oʻrin tutadi. Elementar datchiklardan (masalan, harorat, bosim, yorugʻlik), isteʼmolni oʻlchash asboblaridan (masalan, aqlli hisoblagichlar) murakkab integratsiyalashgan oʻlchash tizimlarigacha boʻlgan keng turdagi oʻlchov asboblari qoʻllanadi. “Buyumlar interneti” konsepsiyasi doirasida oʻlchash vositalarini tarmoqda (masalan, simsiz sensor tarmoqlari, oʻlchash komplekslari) birlashtirish muhim ahamiyatga ega, buning natijasida mashinadan mashinaga oʻzaro taʼsir qilish tizimlarini qurish mumkin.

 Aloqa vositalari 
Mumkin boʻlgan maʼlumotlarni uzatish texnologiyalari spektri simsiz va simli tarmoqlarning barcha mumkin boʻlgan vositalarini qamrab oladi.

Simsiz maʼlumotlarni uzatish uchun past tezlikda samaradorlik, nosozliklarga chidamlilik, moslashuvchanlik va oʻzini oʻzi tashkil qilish imkoniyati kabi fazilatlar “buyumlar interneti”ni yaratishda ayniqsa muhim rol oʻynaydi. Ushbu quvvatga asosiy qiziqish IEEE 802.15.4 standarti boʻlib, u energiya tejaydigan shaxsiy tarmoqlarni tashkil qilish uchun jismoniy qatlam va kirishni boshqarishni belgilaydi va ZigBee, WirelessHart, MiWi, 6LoWPAN, LPWAN kabi protokollar uchun asos hisoblanadi.

 Ilovalar 
IoT qurilmalari uchun ilovalarning keng toʻplami koʻpincha isteʼmol, tijorat, sanoat va infratuzilma maydonlariga boʻlinadi.

 Isteʼmolchi ilovalari 
IoT qurilmalari soni ortib bormoqda, jumladan, ulangan transport vositalari, uy avtomatizatsiyasi, aqlli kiyim-kechak, ulangan sogʻliqni saqlash va masofadan nazorat qilish imkoniyatiga ega jihozlar.

 Aqlli uy 
IoT qurilmalari uyni avtomatlashtirishning keng konsepsiyasining bir qismi boʻlib, yoritish, isitish va konditsioner, media tizimlari va xavfsizlik tizimlari va video kuzatuv tizimlarini oʻz ichiga olishi mumkin. Uzoq muddatli imtiyozlar yorugʻlik va elektronikani avtomatik ravishda oʻchirish yoki uy aholisini foydalanish toʻgʻrisida xabardor qilish orqali energiya tejashni oʻz ichiga olishi mumkin.

Aqlli uy yoki avtomatlashtirilgan uy aqlli qurilmalar va jihozlarni boshqaradigan platforma yoki markazlarga asoslangan boʻlishi mumkin. Masalan, Apple HomeKitʼdan foydalanib, ishlab chiqaruvchilar iPhone va Apple Watch kabi iOS qurilmalaridagi ilova yordamida uy mahsulotlari va aksessuarlarini boshqarishi mumkin. Bu maxsus dastur yoki Siri kabi mahalliy iOS ilovalari boʻlishi mumkin. Buni Lenovo Smart Home Essentials misolida koʻrsatish mumkin. Shuningdek, Amazon Echo, Google Home, Apple HomePod va Samsung SmartThings Hub kabi turli xil aqlli uy mahsulotlarini ulash uchun mustaqil platformalar sifatida taqdim etiladigan maxsus aqlli uy markazlari mavjud. Tijorat tizimlaridan tashqari, koʻplab nodavlat ochiq manba ekotizimlari mavjud, jumladan, Home Assistant, OpenHAB va Domoticz.

 Keksalarga gʻamxoʻrlik qilish 
Aqlli uyning asosiy ilovalaridan biri nogironlar va qariyalarga yordam berishdir. Ushbu uy tizimlari egasining oʻziga xos ehtiyojlarini qondirish uchun yordamchi texnologiyalardan foydalanadi. Ovozli boshqaruv koʻrish va harakatchanlik nuqsonlari boʻlgan foydalanuvchilarga yordam berishi mumkin, umumiy murojaat qilish tizimlari eshitish qobiliyati zaif foydalanuvchilar tomonidan kiyiladigan koxlear implantlarga bevosita ulanishi mumkin. Ular, shuningdek, qoʻshimcha xavfsizlik funksiyalari bilan jihozlanishi mumkin. Bu xususiyatlar yiqilish yoki tutilish kabi tibbiy favqulodda vaziyatlarni kuzatuvchi sensorlarni oʻz ichiga olishi mumkin. Shu tarzda qoʻllanadigan aqlli uy texnologiyasi foydalanuvchilarga koʻproq erkinlik va hayot sifatini oshirishi mumkin.

 Tibbiyot va sogʻliqni saqlash 
IoT qurilmalari sogʻliqni masofadan monitoring qilish va favqulodda ogohlantirish tizimlarini taʼminlash uchun ishlatilishi mumkin. Ushbu salomatlik monitoringi asboblari qon bosimi va yurak urish tezligi monitorlaridan tortib, yurak stimulyatori, Fitbit elektron bilaguzuklari yoki ilgʻor eshitish apparatlari kabi maxsus implantlarni kuzatishga qodir ilgʻor qurilmalargacha boʻlishi mumkin. Baʼzi shifoxonalar band boʻlgan vaqtni va bemor qachon turishga harakat qilayotganini aniqlay oladigan “aqlli toʻshak”larni joriy qilishni boshladi..

2018-yildan boshlab IoMT nafaqat klinik laboratoriya sanoatida, balki sogʻliqni saqlash va tibbiy sugʻurtada ham qoʻllandi. Sogʻliqni saqlash sohasidagi IoMT hozirda shifokorlar, bemorlar va bemorlarga gʻamxoʻrlik qiluvchilar, hamshiralar, oilalar va boshqalarga imkon beradi. Bundan tashqari, IoT-ga asoslangan tizimlar bemorga yoʻnaltirilgan boʻlib, bemorning tibbiy sharoitlariga nisbatan moslashuvchanlikni taʼminlaydi. Sugʻurta sanoatidagi IoMT eng yaxshi va yangi turdagi dinamik maʼlumotlarga kirishni taʼminlaydi. Bunga mijozlar xatti-harakatlarini kuzatish uchun biosensorlar, taqiladigan qurilmalar, ulangan tibbiy qurilmalar va mobil ilovalar kabi sensorga asoslangan yechimlar kiradi. Bu aniqroq anderrayting va yangi narxlash modellariga olib kelishi mumkin.

Sogʻliqni saqlashda buyumlar internetini qoʻllash surunkali kasalliklarni davolashda, shuningdek, kasalliklarning oldini olish va nazorat qilishda asosiy rol oʻynaydi. Kuchli simsiz yechimlarni ulash orqali masofadan turib monitoring qilish mumkin. Ulanish amaliyotchilarga bemor maʼlumotlarini toʻplash va sogʻliqni saqlash maʼlumotlarini tahlil qilish uchun murakkab algoritmlarni qoʻllash imkonini beradi.

 Transport 
Buyumlar Interneti turli transport tizimlarida aloqa, boshqaruv va axborotni qayta ishlashni birlashtirishga yordam beradi. Transport tizimining ushbu komponentlari oʻrtasidagi dinamik oʻzaro taʼsir transport vositalari oʻrtasida va ichida aloqa, aqlli harakatni boshqarish, aqlli toʻxtash joyi, elektron toʻlov tizimlari, logistika va parkni boshqarish, transport vositalarini boshqarish, xavfsizlik va yoʻl boʻylab yordam imkonini beradi.

 Ishlab chiqarish 
Jarayonni boshqarishni avtomatlashtirish uchun raqamli boshqaruv tizimlari, operator asboblari va uskunalar xavfsizligi va xavfsizligini optimallashtirish uchun xizmat koʻrsatish axborot tizimlari IIoT vakolatiga kiradi. IoT, shuningdek, maksimal ishonchlilikni taʼminlash uchun bashoratli texnik xizmat koʻrsatish, statistik baholash va oʻlchovlar orqali aktivlarni boshqarishda qoʻllanishi mumkin. Sanoat nazorati tizimlari energiya sarfini optimallashtirish uchun aqlli tarmoqlar bilan birlashtirilishi mumkin. Oʻlchash, avtomatlashtirishni boshqarish, zavodni optimallashtirish, sogʻliq va xavfsizlikni boshqarish va boshqa funksiyalar tarmoq sensorlari tomonidan taʼminlanadi.

 Qishloq xoʻjaligi 
Qishloq xoʻjaligida koʻplab IoT ilovalari mavjud, masalan, harorat, yogʻingarchilik, namlik, shamol tezligi, zararkunandalar va tuproq tarkibi haqida maʼlumot toʻplash mumkin. Bu maʼlumotlardan dehqonchilik amaliyotini avtomatlashtirish, sifat va miqdorni yaxshilash boʻyicha asosli qarorlar qabul qilish, xavf va isrofgarchilikni minimallashtirish hamda ekinlarni boshqarish uchun zarur boʻlgan harakatlarni kamaytirish uchun foydalanish mumkin. Misol uchun, endi fermerlar tuproq harorati va namligini uzoqdan kuzatishi va hatto IoT maʼlumotlarini aniq oʻgʻitlash dasga qoʻllashi mumkin. Umumiy maqsad shundan iboratki, sensor ma’lumotlari fermerning oʻz xoʻjaligi haqidagi bilimi va sezgi bilan birgalikda fermer xoʻjaligi unumdorligini oshirish hamda xarajatlarni kamaytirishga yordam beradi.

 Trendlar va xususiyatlar 
Soʻnggi yillarda buyumlar Internetining asosiy muhim tendensiyasi bu Internetga ulangan va boshqariladigan qurilmalarning keng darajada oʻsishidir. IoT texnologiyasi uchun ilovalarning keng doirasi xususiyatlar bir qurilmadan ikkinchisiga juda katta farq qilishi mumkinligini anglatadi, ammo koʻpchilik uchun umumiy boʻlgan asosiy xususiyatlar mavjud.

Buyumlar Interneti jismoniy dunyoni kompyuter tizimlariga toʻgʻridan-toʻgʻri integratsiyalashuvi uchun imkoniyatlar yaratadi, natijada samaradorlik, iqtisodiy foyda va inson yukini kamaytiradi.

 Arxitekturasi 
Internet of Things tizimining soddalashtirilgan shakldagi arxitekturasi uchta qatlamdan iborat: Layer 1: Devices, Layer 2: Edge Gateway va Layer 3: Cloud. Qurilmalar Internet of Things uskunasida ishlatiladigan sensorlar va aktuatorlar kabi tarmoq qurilmalarini, ayniqsa Modbus, Bluetooth, Zigbee kabi protokollarni yoki chekka shlyuzga ulanish uchun xususiy protokollarni oʻz ichiga oladi. Chek shlyuz qatlami maʼlumotlarni oldindan qayta ishlash, bulutga ulanish, WebSockets kabi tizimlardan foydalanish, hodisalar markazi va hatto baʼzi hollarda chekka shlyuzlar deb ataladigan maʼlumotlarni yigʻish tizimlaridan iborat. Boshqarish qulayligi uchun yuqori qatlamlardagi qurilmalarning umumiy koʻrinishini taʼminlash uchun chekka shlyuz qatlami ham kerak. Oxirgi bosqichga odatda ko'p tilli va HTTPS/OAuth-dan foydalangan holda xavfsiz boʻlgan mikroservislar arxitekturasidan foydalangan holda Internet buyumlar uchun yaratilgan bulutli ilova kiradi. U sensor maʼlumotlarini saqlaydigan turli xil maʼlumotlar bazasi tizimlarini oʻz ichiga oladi, masalan, vaqt seriyasidagi maʼlumotlar bazalari yoki zaxira saqlash tizimlari (masalan, Cassandra, PostgreSQL) yordamida aktivlar doʻkonlari. Koʻpgina IoT bulut tizimlaridagi bulutli qatlam barcha qatlamlarda sodir boʻladigan aloqani boshqaradigan voqea navbati va xabar almashish tizimini oʻz ichiga oladi.

 Prognozlar va texnologiyaning tarqalishi 
2011-yilda dunyoda IoT tarmoqlariga ulangan qurilmalarning umumiy soni Internetga ulangan odamlar sonidan oshib ketdi va 4,6 milliard donani tashkil qildi.

Jami global investitsiyalar, IDC maʼlumotlariga koʻra, buyumlar interneti bilan bogʻliq sohalarga 2016-yilda 737 milliard dollarni tashkil etdi, 2017-yilda – 800 milliard dollardan ortiq; 2021-yilga kelib 1,4 trillion dollarga yaqin investitsiyalar bashorat qilinmoqda.

Ericssonning hisob-kitoblariga koʻra, 2018-yilda narsalar Interneti sensorlari va qurilmalari soni mobil telefonlar sonidan oshib ketishi kerak, bu segmentning yillik oʻsish surʼati 2015-yildan 2021-yilgacha 23 foizni tashkil etishi kutilmoqda, 2021-yilga kelib esa butun dunyo boʻylab taxminan 28 milliard ulangan qurilmalar, taxminan 16 milliard buyumlar Interneti konseptsiyasi doirasida u yoki bu tarzda ulanadi.