اینترنت چیزها

اینترنت اشیاء ، دستگاه‌ها و خودروهای مجهز به حسگرهای الکترونیکی و اینترنت را به یکدیگر متصل می‌کند.
اینترنت چیزها به اختصار آی‌اوتی هم نامیده می‌شود) که گاهی اینترنت اشیاء (به انگلیسی Internet of Objects) نیز برای آن به کار می‌رود، به‌طور کلی اشاره دارد به بسیاری از چیزها شامل اشیا و وسایل محیط پیرامون‌مان که به شبکه اینترنت متصل شده و توسط اپلیکیشن‌های موجود در تلفن‌های هوشمند و تبلت قابل کنترل و مدیریت هستند. اینترنت چیزها به زبان ساده، ارتباط سنسورها و دستگاه‌ها با شبکه‌ای است که از طریق آن می‌توانند با یکدیگر و با کاربرانشان تعامل کنند. این مفهوم می‌تواند به سادگی ارتباط یک گوشی هوشمند با تلویزیون باشد یا به پیچیدگی نظارت بر زیرساخت‌های شهری و ترافیک. از ماشین لباسشویی و یخچال گرفته تا پوشاکمان؛ این شبکه بسیاری از دستگاه‌های اطراف ما را در برمی‌گیرد.
اتحادیه بین‌المللی مخابرات اینترنت چیزها را «زیرساختی جهانی برای جامعه اطلاعاتی که بر اساس فناوری‌های ارتباطی و اطلاعاتی دارای قابلیت تعامل‌پذیری از قبل موجود و رو به رشد از طریق اتصال (فیزیکی و مجازی) اشیاء خدمات پیشرفته‌ای را ممکن می‌سازد» تعریف کرده‌است. طبق رهنمودهای اتحادیه بین‌المللی مخابرات «چیز» در عبارت اینترنت چیزها یا به یک شی از جهان فیزیکی (اشیاءی فیزیکی) یا جهان اطلاعات (اشیاءی مجازی) اشاره دارد که قابلیت شناسایی شدن و یکپارچه گشتن با شبکه‌های ارتباطی را دارا است. اینترنت اشیا اجازه می‌دهد تا اشیا در سراسر زیرساخت‌های شبکه موجود، از راه دور کنترل شوند و همچنین فرصت برای ادغام مستقیم از جهان فیزیکی به سیستم‌های مبتنی بر کامپیوتر ایجاد کرده‌است و در بهبود بهره‌وری، دقت و سود اقتصادی علاوه بر کاهش دخالت انسان منجر شده‌است را هنگامی که اینترنت اشیا با سنسورها و محرک‌ها تکمیل می‌شود، تکنولوژی یک نمونه از کلاس جامعی سیستم‌های سایبری فیزیکی که همچنین شامل تکنولوژی‌های مانند شبکه‌های هوشمند، نیروگاه مجازی، خانه‌های هوشمند، حمل و نقل هوشمند و شهرهای هوشمند تبدیل می‌شود. هر چیز منحصر به فردی از طریق سیستم‌های محاسباتی جاسازی شده قابل شناسایی است. اما قادر به همکاری در زیرساخت اینترنت موجود است. کارشناسان تخمین می‌زنند که اینترنت چیزها در حدود سی میلیارد شیی تا سال ۲۰۲۰ تشکیل خواهد شد.
اما به‌طور معمول، انتظار می‌رود که اینترنت چیزها اتصال پیشرفته از دستگاه‌ها، سیستم‌ها و خدمات که فراتر از ارتباطات ماشین به ماشین(M2M) می‌رود، ارائه کند و و انواع پروتکل‌ها، دامنه‌ها و برنامه‌های کاربردی را پوشش می‌دهد.
انتظار می‌رود که اتصال این دستگاه‌های تعبیه شده (از جمله اشیای هوشمند) به اتوماسیون در تقریبا تمامی زمینه‌ها کمک کند، در حالیکه همچنین برنامه‌های کاربردی پیشرفته مانند شبکه هوشمند را قادر می‌سازد و به مناطق مانند شهرهای هوشمند گسترش می‌دهد.
«چیز»، در عبارت اینترنت چیزها ، می‌توانند رجوع شود به طیف گسترده‌ای از دستگاه‌ها مانند ایمپلنت نظارت بر قلب، فرستنده زیست تراشه در حیوانات مزرعه، حلزون‌های الکتریکی در آب‌های ساحلی، خودروها با سنسورها، دستگاه‌های تجزیه و تحلیل دی ان ای برای نظارت بر محیط زیست/ مواد غذایی/ پاتوژن یا دستگاه‌های عملیات میدانی که به آتش نشانان در عملیات جستجو و نجات کمک می‌کند. دانشمندان حقوقی «اشیاء» را به عنوان یک «نا ترکیبی از سخت‌افزار نرم‌افزار اطلاعات خدمات» قلمداد می‌کنند.
این دستگاه‌ها اطلاعات مفید با کمک فناوری‌های مختلف موجود جمع‌آوری می‌کنند سپس به صورت خودکار داده‌ها را بین دستگاه‌های دیگر به جریان می‌اندازد. نمونه بازار کنونی عبارتند از اتوماسیون خانگی (همچنین به عنوان دستگاه‌های خانه‌های هوشمند شناخته می‌شود) مانند کنترل و اتوماسیون روشنایی، گرمایشی (مانند ترموستات هوشمند)، تهویه، سیستم‌های تهویه مطبوع(….) و لوازم خانگی از قبیل ماشین لباسشویی/ خشک کن، جاروبرقی روباتیک، تصفیه هوا، اجاق گاز، یخچال/ فریزر که با استفاده از وای فای برای نظارت از راه دور به کار می‌رود.
همچنین گسترش اتوماسیون متصل به اینترنت در بخش‌های نرم‌افزار جدید، انتظار می‌رود که اینترنت اشیا مقادیر زیادی از داده‌ها از مکان‌های مختلف با ضرورت نتیجه بخش تجمع سریع داده‌ها و افزایش نیاز به شاخصه فروشگاه و فراینده داده‌ها (به‌طور موثر) جمع‌آوری کند. اینترنت اشیا یکی از سیستم عامل‌های هوشمند شهر امروز و سیستم‌های مدیریت انرژی است.
اصطلاح اینترنت اشیا توسط کوین اشتوین از پراکتر و گمبل، بعد مرکز دانشگاه MITs Auto-ID در سال ۱۹۹۹ ابداع شد.
تعاریف زیادی از اینترنت اشیا (IOT (internet of things توسط انجمن‌های مختلف تحقیقاتی بر اساس نوع نگرش آن‌ها به نقاط قوت این ایده بیان شده‌است. دلیل چند وجهی بودن این مفهوم به نام‌گذاری این ایده یعنی «اینترنت اشیا» برمی گردد. این نام از دو کلمه تشکیل شده‌است، کلمه اول به دیدگاه شبکه گرایی این مفهوم تاکید دارد درحالی که کلمه دوم به حرکت به سمت اشیاء عمومی که در یک بسته مشترک قرار گرفته‌اند تاکید می‌کند. اینکه به اینترنت اشیا با دید اینترنت گرا یا موجودیت گرا نگاه کنیم باعث به وجود آمدن تغییر در ذینفعان، قراردادهای تجاری، تحقیق‌ها و استانداردهای موجود خواهد شد.
در طراحی معماری آن Auto-ID Center موسسه فناوری ماساچوست (MIT) نیز مشارکت دارد.
تاریخچه مفهوم
اینترنت اشیاء مفهومی جدید در دنیای فناوری و ارتباطات به‌شمار می‌آید اما عبارت اینترنت چیزها ، برای نخستین بار در سال ۱۹۹۹ توسط کوین اشتون مورد استفاده قرار گرفت و جهانی را توصیف کرد که در آن هر چیزی، از جمله اشیای بی‌جان، برای خود هویت دیجیتال داشته باشند و به کامپیوترها اجازه دهند آن‌ها را سازماندهی و مدیریت کنند. اینترنت در حال حاضر همه مردم را به هم متصل می‌کند ولی با اینترنت چیزها تمام اشیاء به هم متصل می‌شوند.
البته پیش از آن کوین کلی در کتاب قوانین نوین اقتصادی در عصر شبکه‌ها (۱۹۹۸) موضوع نودهای کوچک هوشمند (مانند سنسور باز و بسته بودن درب) که به شبکه جهانی اینترنت وصل می‌باشند را مطرح نمود.
کاربرد
بنابر شرکت گارتنر (شرکت پژوهشی و مشاوره‌ای آمریکایی) حدود ۸/۲۰ میلیارد دستگاه روی اینترنت چیزها تا سال ۲۰۲۰ وجود خواهد داشت. تحقیقات ای‌بی‌آی تخمین زده‌است که بیش از ۳۰ میلیارد دستگاه به صورت بی‌سیم به اینترنت اشیاء تا سال ۲۰۲۰ وصل خواهند شد. به ازای هر تحقیق و مطالعه صورت گرفته در سال ۲۰۱۴ توسط پروژه اینترنتی تحقیقات پیر، ۸۳ درصد متخصصان تکنولوژی و کاربران مرتبط با اینترنت با ایده اینکه اینترنت/ ابر اشیا، رایانه‌های جاسازی شده و پوشیدنی تا سال ۲۰۲۵ تاثیرهای مفید و گسترده خواهند داشت، موافقت کردند. همین‌طور واضح است که اینترنت اشیاء شامل تعداد بسیار زیادی از دستگاه‌ها که به اینترنت وصل می‌شوند، خواهد شد. در یک حرکت فعال برای تطبیق دادن تکنولوژی‌های جدید و نوظهور دولت انگلیس در بودجه‌شان در سال۲۰۱۵، ۴۰میلیون پوند به تحقیق درباره اینترنت اشیاء اختصاص دادند. رئیس خزانه سابق انگلیس، جرج آزبرن، فرض کرده بود که اینترنت اشیاء گام بعدی انقلاب اطلاعات است و به اتصال همه چیز از جمله وسایل حمل و نقل شهری و دستگاه‌های پزشکی و لوازم خانگی به اینترنت اشاره کرد.
اینترنت اشیاء با توانایی جاسازی سی‌پی‌یو و حافظه و منابع انرژی می‌تواند تقریبا همه چیز را با استفاده از برنامه‌ها به شبکه متصل کند. این سیستم‌ها وظیفه جمع‌آوری اطلاعات، تنظیمات اکوسیستم‌های طبیعی و حتی ساختمان‌ها و کارخانه‌ها را دارند. در نتیجه هم چنین کاربردهایی را در زمینه‌های رصد محیط زیست و برنامه‌ریزی شهری می‌توان پیدا کرد.
از سوی دیگر سیستم‌های اینترنت اشیاء می‌توانند همچنین پاسخگو برای اجرای فعالیت باشند. برای مثال سیستم‌های خرید هوشمند می‌توانند عادات خرید کاربران در یک فروشگاه را توسط ردگیری کردن تلفن همراه‌شان ردیابی کنند. به این کاربران پیشنهادهای ویژه‌ای در مورد کالاهای مورد علاقه‌شان یا حتی مکان اقلامی که به آن نیاز دارند، که توسط یخچالشان به گوشی آن‌ها منتقل شده‌است، می‌تواند ارائه کنند. نمونه‌های اضافی از سنجش و بیماری در برنامه‌هایی که با مدیریت گرما و آب و الکتریسیته و انرژی سر و کار دارند از جمله حالت کروز در سامانه ترابری هوشمند منعکس می‌شوند. کاربرد دیگری که اینترنت اشیاء می‌تواند ارائه کند قادر ساختن ویژگی‌های امنیتی خانه و اتوماسیون خانگی است. اینترنت اشیاء ی زنده برای توضیح دادن شبکه سنسورهای بیولوژی پیشنهاد شده‌است که می‌تواند با آنالیز ابری اطلاعات به کاربران اجازه مطالعه دی ان ای و دیگر مولکول‌ها را بدهد.
با این حال برنامه‌های اینترنت اشیا فقط در این زمینه محدود نمی‌شود دیگر موارد خاص اینترنت اشیا نیز وجود دارد. در زیر به بررسی برنامه‌های مهم در این زمینه می‌پردازیم.
رسانه
به منظور افزایش کارایی رسانه‌ها و داده‌های بزرگ به هم پیوسته تهیه مکانیزمی برای پردازش رسانه‌ها لازم است. به نظر می‌رسد که صنعت در حال دور شدن از رویکرد سنتی یعنی استفاده از محیط‌های رسانه‌ای خاص مانند روزنامه، مجلات و برنامه‌های تلویزیونی به سمت سوق دادن مصرف‌کنندگان به سوی تکنولوژی است. هدف نهایی این است که انتقال یک پیام یا محتوا بر اساس طرز فکر مشتری باشد. برای مثال، نشریات به‌طور گسترده‌ای پیام‌ها (تبلیغات) و محتویاتی (مقالات) را تهیه می‌کند که از طریق فعالیت‌های مختلف و داده کاوی جمع‌آوری شده‌است تا توجه مصرف‌کنندگان را بیشتر جذب کند.
صنعت رسانه داده‌های بزرگ را به دو شیوه بررسی می‌کند:
هدف قرار دادن مصرف‌کنندگان (برای تبلیغات)
ضبط داده‌ها
در نتیجه، اینترنت اشیا یک فرصت برای جمع‌آوری و تحلیل آمارهای رفتاری متنوع و روزافزون ایجاد می‌کند. همبستگی این داده‌ها می‌تواند بازاریابی هدفمند محصولات و خدمات را متحول کند. برای مثال، همان‌طور که اشاره شده توسط میدوز کلو، ارقام ردیابی و تحلیل تغییرات با هدف قرار دادن رفتارها، سطح جدیدی از دقت را باز کرده‌است که تبلیغات بر روی دستگاه‌های مردم را فراهم ساخته‌است. داده‌های بزرگ اینترنت اشیا در رابطه با هم کار می‌کنند. از دیدگاه رسانه‌ها، داده یک کلید گرفته شده از اتصال دستگاه است، درحالی که از اساسی بودن اجازه می‌دهد که دقت هدف قرار دادن واضح‌تر شود؛ بنابراین اینترنت اشیا صنعت رسانه، شرکت‌ها و حتی دولت‌ها را دگرگون کرده‌است و یک دوره جدیدی از رشد اقتصادی برای رقابت را به وجود آورده‌است. سرمایه اطلاعاتی تولید شده توسط این صنعت (به عنوان مثال داده‌های بزرگ) اجازه خواهد داد تا متخصصان یک لایه با جزئیات از مکانیزم مورد استفاده در تبلیغات و رستوران به دست آورند.
نظارت بر محیط زیست
برنامه‌های کاربردی اینترنت اشیا برای نظارت بر محیط زیست معمولا با استفاده از سنسور برای کمک به حفاظت از محیط زیست، با نظارت بر هوا یا کیفیت آب، شرایط جوی یا آلودگی خاک، حتی می‌تواند شامل مناطق مانند نظارت بر حرکات حیات‌وحش و زیستگاه آن‌ها باشد. توسعه دستگاه‌های منابع محدود متصل به اینترنت به این معناست که برنامه‌های کاربردی دیگر مانند سیستم‌های هشدار اولیه زلزله و سونامی می‌تواند توسط خدمات اضطراری برای ارائه کمک‌های موثر استفاده شود. دستگاه‌های اینترنت اشیا در این کاربرد به‌طور معمول یک منطقه جغرافیایی بزرگ را پوشش می‌دهند و همچنین می‌تواند سیار باشد. گفته شده که استانداردسازی اینترنت اشیا که حسگرهای بی‌سیم برای این موضوع آورده‌است یک انقلاب بزرگ است.
مدیریت زیرساخت
نظارت و کنترل عملیات زیرساخت‌های شهری و روستایی مانند پل‌ها، خطوط راه‌آهن و نیروگاه‌های بادی یک کاربرد کلیدی از اینترنت اشیا است. زیرساخت اینترنت اشیا می‌تواند برای نظارت بر هر رویداد و با تغییر در شرایط ساختاری که می‌تواند ایمنی (افزایش امنیت و کاهش ریسک) را بهبود بخشد استفاده شود. همچنین می‌تواند برای برنامه‌ریزی فعالیت‌های تعمیر و نگهداری در شیوه‌ای کارآمد، با هماهنگی وظایف بین ارائه‌دهندگان خدمات مختلف و کاربران این امکانات استفاده شود. دستگاه‌های اینترنت اشیا نیز می‌تواند برای کنترل زیرساخت‌های حیاتی مانند پل برای دسترسی به کشتی استفاده شود. استفاده از دستگاه‌های اینترنت اشیا برای نظارت و اداره زیرساخت به احتمال زیاد به منظور بهبود مدیریت حادثه و هماهنگی واکنش‌های اضطراری، کیفیت خدمات و کاهش هزینه‌های بهره‌برداری در زمینه‌های مربوط به تمام زیرساخت‌هاست. حتی موضوعاتی مانند مدیریت زباله می‌تواند از اتوماسیون و بهینه‌سازی که می‌تواند توسط اینترنت اشیا آورده شود بهره‌مند شوند.
ساخت
ساخت شبکه و مدیریت تجهیزات تولیدی، (مدیریت سرمایه و وضعیت)، یا کنترل فرایند تولید اینترنت اشیا را در حیطه کاربردهای صنعتی و تولیدات هوشمند وارد می‌کند. سیستم‌های هوشمند اینترنت اشیا ساخت سریع محصولات جدید، پاسخ‌های پویا به خواسته‌های محصول و بهینه‌سازی زمان تولید محصول توسط شبکه کردن ماشین آلات، سنسورها و تیم‌های کنترل به یکدیگر را قادر می‌سازند.
سیستم‌های کنترل دیجیتال برای خودکار کردن کنترل، پردازش ابزارهای اپراتور و سیستم‌های خدمات اطلاعاتی برای بهینه‌سازی ایمنی و امنیتی هستند که در حوزه اینترنت اشیا قرار می‌گیرند. اما سیستم‌های کنترل دیجیتال خود را به مدیریت دارایی از طریق تعمیر و نگهداری، ارزیابی آماری و اندازه‌گیری به حداکثر رساندن قابلیت‌ها گسترش می‌دهند. سیستم‌های مدیریت صنعتی هوشمند همچنین می‌تواند با شبکه هوشمند یکپارچه شود، در نتیجه باعث بهینه‌سازی انرژی زمان می‌شود. اندازه‌گیری، کنترل خودکار، بهینه‌سازی گیاهان، مدیریت ایمنی و بهداشت و بقیه عملکردها توسط تعداد زیادی از سنسورهای شبکه‌ای ارائه شده‌اند.
بنیاد ملی علوم یک دانشگاه صنعتی برای تحقیق بر روی سیستم نگهداری هوشمند در سال ۲۰۰۱ تاسیس کرد. این دانشگاه برای پژوهش‌های مبتنی بر اینترنت اشیا و فناوری تجزیه و تحلیل و پیش‌بینی برای نظارت بر دستگاه‌های متصل شده و پیش‌بینی خرابی دستگاه‌ها و بیشتر برای جلوگیری از شکست احتمالی تمرکز می‌کند. چشم‌انداز رسیدن به شکست نزدیک به صفر با استفاده از تحلیل‌های اینترنت اشیا باعث توسعه فعالیت‌های ساخت و تعمیر و نگهداری الکترونیکی در آینده می‌شود.
ما به کمک اینترنت اشیاء ی صنعتی غالبا صنایع تولیدی مواجه می‌شویم که اشاره به زیر مجموعه‌ای از اینترنت اشیا دارد. اینترنت اشیاء ی صنعتی در تولید می‌تواند باعث تولید ارزش کسب و کار شود که در نهایت منجر به انقلاب صنعتی چهارم به اصطلاح صنعت چهار خواهد شد. تخمین زده شده‌است که در آینده، شرکت‌های موفق قادر خواهند بود که از طریق اینترنت اشیاء با ایجاد مدل‌های جدید کسب و کار و بهبود بهره‌وری، بهره‌برداری از طریق تحلیل‌ها برای نوآوری و تبدیل نیروی کار درآمد خود را افزایش دهند. این پتانسیل رشد با اجرای اینترنت صنعتی اشیاء می‌تواند تا ۱۲ تریلیون دلار تولید ناخالصی داخلی تا سال ۲۰۳۰ کند.
در حالی که اتصال و اکتساب داده‌ها برای اینترنت صنعتی اشیاء ضروری است اما نباید هدف باشند بلکه پایه و اساس و راه به چیزی بزرگتر هستند. در میان تمامی فناوری‌ها نگهداری پیشگویانه‌ای احتمالا یک روش موثرتر است. به این دلیل که قابل اجرا برای دارایی‌های موجود و سیستم‌های مدیریت است. هدف سیستم‌های نگهداری هوشمند کاهش خرابی غیرمنتظره و افزایش بهره‌وری است که بیش از ۳۰ درصد از هزینه‌های نگهداری را صرفه‌جویی می‌کند. آنالیزهای داده‌های بزرگ صنعتی یک نقش حیاتی در تولید و تعمیر و نگهداری دارایی‌ها بازی می‌کند هرچند که این تنها توانایی داده‌های صنعتی نیست. سیستم‌های سایبر فیزیکی فناوری مرکزی داده‌های بزرگ است که یک رابط بین انسان و جهان مجازی خواهد شد. این سیستم سایبر فیزیکی با استفاده از 5c تولید می‌شود (اتصال connection، تبدیل conversion، سایبر cyber، شناخت cognition، پیکربندی configuration)و می‌تواند اطلاعات جمع‌آوری شده را به اطلاعات قابل اجرا تبدیل کند و در نهایت با دارایی‌های فیزیکی برای بهینه‌سازی فرایندها بپیوندد.
مدیریت انرژی
یکپارچه‌سازی سیستم‌های حسگر و محرک متصل به اینترنت است و برای بهینه‌سازی مصرف انرژی استفاده می‌شود. انتظار می‌رود که دستگاه‌های اینترنت اشیا یکپارچه شوند (سوییچ‌ها، پریز، لامپ، رسانه‌های قدرت، تلویزیون و …) و قادر به برقراری ارتباط با شرکت تامین ابزار به منظور تعادل تولید برق به صورت موثر و مصرف انرژی می‌باشد. این دستگاه‌ها همچنین این شانس را به کاربر می‌دهند تا به صورت کنترل از راه دور دستگاه‌های خود را کنترل کنند یا به صورت مرکزی به وسیله یک رابط متنی برابر و فعال کردن توابع پیشرفته‌ای مانند برنامه‌ریزی مدیریت کنند (مانند روشن و خاموش گردن دستگاه‌های گرمایشی از راه دور، کنترل کردن اجاق، تغییر شرایط نور و …)
پزشکی و مراقبت‌های بهداشتی
دستگاه‌های اینترنت اشیا می‌تواند برای فعال کردن نظارت از راه دور بر سلامت و اخطارهای اضطراری استفاده شود. دستگاه نظارت بر سلامت از فشارخون و نظارت بر ضربان قلب تا دستگاه‌های پیشرفته قادر به نظارت بر تجهیزات تخصصی، مانند ضربان‌ساز فیت‌بیت مچ‌بندهای الکترونیکی یا سمعک پیشرفته را شامل می‌شود. بعضی از بیمارستان‌ها شروع به اجرای «تخت هوشمند» کرده‌اند که می‌تواند تشخیص دهد که تحت چه زمانی اشغال است یا زمانی که بیمار می‌خواهد بلند شود را متوجه می‌شود.
همچنین می‌تواند فشار مناسب را تنظیم کند و بدون تعامل پرستاران، به بیمار رسیدگی شود. سنسورهای تخصصی همچنین می‌تواند فضاهای زندگی را برای نظارت بر سلامت و رفاه عمومی شهروندان، مجهز کند. در حالی که همچنین از اجرای درمان مناسب و کمک به مردم برای دوباره بدست آوردن پویایی به‌وسیله معالجه اطمینان حاصل کنند. همچنین دستگاه‌هایی مانند wearable heart monitor بوسیله IOT امکان‌پذیر است.
اتوماسیون خانگی
دستگاه‌های اینترنت اشیا را می‌توان برای نظارت و کنترل و سیستم‌های مکانیکی، الکتریکی و الکترونیکی مورد استفاده در انواع مختلفی از ساختمان (به عنوان مثال دولتی و خصوصی، صنعتی، موسسات و مسکونی) در سیستم‌های اتوماسیون خانه و ساختمان استفاده کرد. در این زمینه سه حوزه اصلی تحت پوشش عبارتند از:
• ادغام اینترنت با سیستم‌های مدیریت انرژی ساختمان به منظور ایجاد انرژی کارآمد و IOT محور «ساختمان‌های هوشمند»
• شیوه‌های ممکن نظارت بی‌درنگ برای کاهش مصرف انرژی و نظارت بر رفتار ساکنین
• ادغام دستگاه‌های هوشمند در محیط ساخته شده و چگونگی استفاده از آن‌ها در برنامه‌های آینده
حمل و نقل
اینترنت اشیاء می‌تواند در ادغام ارتباطات، کنترل و پردازش اطلاعات در سیستم‌های مختلف حمل و نقل کمک کند. کاربردهای IOT در تمام جنبه‌های سیستم‌های حمل و نقل وجود دارد (مانند خودرو، زیرساخت‌ها، راننده یا کاربران). تعامل پویا بین اجزای یک سیستم حمل و نقل ارتباطات وسایل نقلیه، کنترل هوشمند ترافیک، پارکینگ‌های هوشمند و سیستم‌های جمع‌آوری عوارض الکترونیکی را قادر می‌سازند.
مسائل حقوقی اینترنت اشیاء
از دید کمیسیون اروپا دو اصل عمومی در سیاست‌گذاری اینترنت اشیاء عبارتند از:
اینترنت اشیاء نباید هویت، یکپارچگی، حریم خصوصی و حقوق بشری یا آزادی‌های فردی یا عمومی را نقض کند.
افراد باید کنترل داده‌های شخصی خودشان که توسط یا درون اینترنت اشیاء تولید و پردازش می‌شود را در اختیار داشته باشند، به جز زمانی که این اصل با اصل اول در تعارض باشد.
از زاویه دید حفاظت از داده‌ها مهمترین چالش‌ها عبارتند از اینکه:
میزان اطلاعات بسیار زیاد است
بیشتر ارتباطات به صورت خودکار صورت می‌گیرند.
مالکیت داده
کدام موجودیت مالک داده‌های خامی خواهد بود که گردآوری منظم شده‌است؟ اطلاعات محرمانه مثل خون در رگ‌های هر سازمان است. آیا ارائه دهنده خدمت می‌تواند از داده‌های گردآوری شده برای خدمت‌رسانی به سایر مشتریان استفاده کند؟ اگر روابط کسب وکاری میان سازمان و ارائه دهنده قطع شود آیا سازمان می‌تواند به داده‌های قبلی خود دست پیدا کند؟ چه کسانی حق دسترسی به اطلاعات یک مشتری را دارند؟ اطلاعات مربوط به حسگرهای دمای خانه به سازنده تجهیزات تعلق دارد یا شرکت ارائه دهنده دسترسی اینترنت؟ یا سازمان هواشناسی؟ یا اداره گاز و فروشندگان انرژی؟
مسئولیت
اگر حسگرها یا ارتباطات در یک برنامه کاربردی اینترنت اشیاء خوب عمل نکند و آسیب انسانی یا دارایی رخ دهد چه کسی پاسخگو خواهد بود؟ به عنوان نمونه یک حسگر دود ممکن است خوب اطلاعات را منتقل نکند و خانه‌ای در آتش بسوزد. یا یکی از ابزارهای پزشکی باعث صدمه جدی به فرد شود. زمانی که چندین تامین‌کننده برای یک قطعه وجود دارد کدام یک باید پاسخگو باشند؟ تولیدکننده حسگر، تولیدکننده واسط برنامه کاربردی، انتقال دهنده مخابراتی، جمع‌آوری‌کننده داده از راه دور از کدام موجودیت یا سازمان باید مسئولیت‌پذیری مالی درخواست شود؟
اینترنت اشیاءی صنعتی
اینترنت اشیاء ی صنعتی (Industrial Internet of Things) یا به صورت مخفف IIOT یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین زمینه‌های گسترش اینترنت اشیاء می‌باشد. IIOT به معنی کاربرد این فناوری در زمینه‌های صنعتی و استفاده از آن به عنوان یک شبکه صنعتی هوشمند می‌باشد. با استفاده از IIOT در واحدهای صنعتی می‌توان کلیه اشیا در آن واحد را به یکدیگر متصل کرد و یک شبکه یکپارچه برای انجام کلیه امور تبادل اطلاعات، انجام امور کنترلی و مانیتورینگ به وجود آورد.
این فناوری در زمره ۴ فناوری بزرگ در اصلی قرار می‌گیرد که آینده اتوماسیون صنعتی را در آینده به شدت تحت تاثیر قرار خواهد داد. پیشرفت این فناوری تا آنجایی خواهد بود که طبق پیش بینی‌های انجام شده تا سال ۲۰۲۰ و با ورود شرکت‌های بزرگ و فعال اتوماسیون صنعتی به این زمینه، ارزش بازار این فناوری به بیش از ۳۱۹ میلیارد دلار می‌رسد، که رقم قابل توجهی است و ارزش سرمایه‌گذاری را دارد.
اینترنت اشیاء در ایران
مرکز تحقیقات مخابرات ایران (پژوهشگاه ارتباطات و فناوری اطلاعات) پروژه‌هایی را برای بررسی پیاده‌سازی فناوری اینترنت اشیاء در ایران انجام داده‌است. یکی از این پروژه‌ها با عنوان «تدوین کسب و کار اینترنت اشیا در کشور» (از تاریخ ۱۰ دی ۱۳۹۳ تا ۱۰ خرداد ۱۳۹۴)، انجام شده‌است. در این پروژه بر اساس تجربیات علمی و عملیاتی کشورهای مختلف در حوزه‌های حاکمیت، کسب و کار، کاربردها و فناوری‌ها مطالعات اولیه صورت گرفت و نقشه راه ایران با هدف استفاده ایران از فناوری‌های نوین نظیر اینترنت اشیاء برای افزایش رفاه اقتصادی، کیفیت زندگی و حفاظت از محیط زیست برای رسیدن به چشم‌انداز اقتصادی ۱۴۰۴ تعیین شد.
امنیت اینترنت اشیاء
اخیرا، علی‌رغم تحقیقات صورت گرفته مرتبط با اینترنت اشیاء و امنیت آن، حملات مختلفی معرفی می‌شود که فضای این مفهوم و فناوری‌های مرتبط با آن را درگیر کرده‌است. این نشان می‌دهد که فناوری به پرتگاه بسیار پیچیده‌ای نزدیک شده‌است و اقدامات متقابل اغلب صرفا واکنشی است؛ بنابراین نیاز است اندکی به عقب بازگردیم -زمانیکه این فناوری‌های موثر بر زندگی بشر، در حال توسعه بودند و به سمت ابعاد خوبی از فناوری تمایل داشتند- و امنیت را در هر سطحی بازتعریف کنیم. اگرچه این مسائل به خاطر اجبارهای نظارتی در حال تغییر است اما با این حال تایید مراکز دولتی به معنای امنیت نخواهد بود.
مسئله امنیت در اینترنت اشیاء را می‌توان مهمترین چالش توسعه این فناوری در نظر گرفت. در این رابطه استانداردهای مختلفی در حال توسعه است ولی همچنان نیازمندی‌های امنیتی اینترنت اشیاء و حتی مخاطرات آن به خوبی شناسایی و تحلیل نشده‌است.
با بررسی مقالات و کتاب‌هایی که در حوزه امنیت اینترنت اشیاء ارائه شده‌اند، می‌توان دریافت که امنیت باید در تمام سطوح بسته‌ها و سرویس‌ها نیز در نظر گرفته شود؛ بنابراین در تمام مراحل توسعه سیستم، ویژگی‌های امنیتی وجود خواهند داشت. به این نوع توسعه امنیت، رویکرد «دفاع- در-عمق» گفته می‌شود. این رویکرد، امنیت را در دل شبکه اینترنت اشیاء گنجانده و به سازمان‌ها و شرکت‌ها اجازه می‌دهد تا با درگیر کردن مهاجمین به صورت لایه به لایه، زمان بیشتری برای دفاع از منابع خود داشته باشند.
روندها و مشخصات
اطلاعات فراگیر در کنترل خود مختار قسمتی از مفهوم اصلی اینترنت اشیاء نیستند. اطلاعات فراگیر و کنترل آزاد نیز الزاما نیازی به ساختارهای بین شبکه‌ای ندارند.
هرچند، در تحقیق به منظور ادغام مفاهیم اشیاءی بین شبکه‌ای و کنترل آزاد با نتایج اولیه به سوی این جهت بادر نظر گرفتن اهداف به عنوان نیروی راه انداز برای‌ای ا تی آزاد، یک انتقال وجود دارد.
در آینده اینترنت اشیاء غیرجدی و شبکه باز که در آن به‌طور اتوماتیک سازمان داده شده باشند یا نهاد، شخصیت‌های هوشمند (مثل خدمات وب soe یا اجزا soe)اهداف مجازی ممکن است باشند که با یکدیگر در تعامل خواهند بود قادرند به‌طور مستقل عمل کنند (که اهداف خود زا حفظ یا اهداف مشترکی را دنبال کنند) بستگی به موقعیت وب یا متن یا شرایط و موقعیت محل دارد. رفتار مستقل و آزاد از طریق جمع‌آوری دلیل اطلاعات متن و همچنین توانایی اشیا به منظور ردیابی تغییرات محیطی، نواقصی اثرگذار بر روی سنسورها و معرفی کارکردهای تعدیل نشده مناسب روند اصلی تحقیق را تشکیل می‌دهد.
واضح است که احتیاج به ارائه اعتبار به فناوری‌ای ا تی می‌باشد. محصولات ای ا تی مدرن و راه حل‌های در بازاد انواع فناوری‌های مختلف را برای حمایت کردن چنین متن آگاه فراگیر اما بسیار پیچیده‌تر شکلهای اطلاعات درخواست شده‌است که به واحدهای سنسور که قرار است در محیط‌های حقیقی بکار گرفته شوند این امکان را بدهد.
آرشیتکت
سیستم احتمال دارد نمونه یک آرشیتکت واقعه یا حادثه راه انداز باشد. از مدل پایین به بالا (که بر مبنای فرایند و عملیات متن در وقت واقعی قرار دارد) و هر سطحی فرعی را ملاحظه خواهد کرد و در نظر خواهد گرفت؛ بنابراین مدل راه اندازی شده و رویکردهای تابه‌ای به‌طور هم‌زمان با مدل‌های جدید به منظور احیای حالت‌های استثنایی و فرایند تکاملی غیرمعمول وجود خواهند داشت. (سیستم‌های چندعاملی ،BADSCT،…)
در شبکه با اینترنت اشیاء و معنی یک واقعی حادثه الزمان بر مبنای جبر یا مدل قرار ندارد اما به جای آن بر مبنای متن واقعه یا حادثه یک شبکه اشیاء قرار دارد. این نیز یک وب خواهد بود. در نتیجه، آن الزاما استانداردهای مشترک پیش‌بینی همه چیز بیشتر است حریف پایانی جهانی برای همه چیز با هر جریان که رویکردی از بالا به پایین استانداردها داشته باشد ممکن و میسر نیست انجام آن احتیاج به
استانداردها داشته باشد ممکن و میسر نیست. ساختن بر بالای اینترنت اشیاء ، وب اشیاء آرشیتکتی برای بکارگیری لایه اینترنت اشیا نگاهی به همگرایی اطلاعات از (IOT)ابزارآلات در بکارگیریهای وب به منظور ایجاد استفاده و بکارگیری حالات مبتکرانه می‌باشد.
بمنظور برنامه‌ریزی و کنترل جریان اطلاعات در اینترنت اشیاء ، یک جهت آرشیتکتی پیش‌بینی شده‌است که BPM در همه جا نامیده شده‌است؛ که مخلوطی از فرایند مدیریتی سنتی با فرایند داده‌کاوی با ظرفیتهای مخصوصی است که بتواند به صورت اتوماسیون تعداد زیادی از ابزارهای هماهنگ شده را کنترل کند.
طراحی شبکه
اشیا شبکه نیازمند مقدار زیادی توانایی درجه‌بندی در فضای شبکه به منظور کار کردن یا ابزارهایی که ناگهانی افزایش یافته‌اند می‌باشند
IETF ,lowpan، برای ارتباط ابزارها به IP یا شبکه‌های P خواهد بود. با میلیاردها ابزارهایی مه در حال اضافه شدن در فضای اینترنت است IPV6 نقش اصلی را در بکارگیری قدرت درجه‌بندی لایه شبکه را دارد. پروتوکل بکارگیری تحمیلی MQ ,IETF در MQTT از خط تولید سری پیغام‌های پشت سر یکدیگر MQهای IBM می‌باشند .
FOG محاسبه آلترناتیوی عملی برای پیشگیری چنین انفجار عظیم جریان اطلاعات از طریق اینترنت می‌باشد. ابزارهای حاشیه‌ای محاسبه قدرت می‌تواند برای آنالیز فرایند اطلاعات به کار برده شوند، از اینرو می‌تواند ارائه دهنده آسان قدرت درجه‌بندی زمانی واقعی باشد.
پیچیدگی
حلقه‌های نیمه باز یا بسته (مثل زنجیرهای ارزش زمانی که پایانی جهانی بتواند در جای خود قرار گیرد)
آی تی اغلب به عنوان یک سیستم پیچیده مورد مطالعه و ملاحظه قرار می‌گیرد و این بدین علت است که تعداد زیاد ارتباط مختلف، در تعامل بین عمل‌کننده‌های اتوماسیون به ظرفیت آن برای عمل‌کننده‌های جدید وجود دارد.
در قسمت آخر (لوپ کاملا باز) احتمال دارد که یک محیط پر از به هم ریختگی باشد دیده شود زیرا سیستم‌ها همیشه پایانی دارند به عنوان رویکردی روش عملی تمام عناصر در اینترنت اشیاء یی در فضای جهانی و عمومی راه اندازی نمی‌شود سیستم‌های فرعی اغلب به منظور آرام کردن یا پایین آوردن رشک‌های خصوصی کنترل و اطمینان اجرا می‌شوند راه اندازهای روباتیک‌ها ابزارهایی که برای صحبت کردن با یکدیگر پروتکل‌ها را به اشتراک نمی‌گذارند.
سیستم‌های عامل
هر دستگاه مبتنی بر اینترنت اشیاء از طریق بسترهای ارسال اینترنتی، داده‌ها را به دیگر دستگاه‌های IoT ارسال می‌کند. سیستم‌عامل‌ها میان حسگرها و شبکه‌های داده ارتباط برقرار می‌کنند.
لیست سیستم عامل‌های متن باز لینوکسی و غیر لینوکسی به شرح زیر است:
Huawei LiteOS
Brillo
Yocto Project
uClinux
Tizen
Snappy Ubuntu Core
Raspbian
OpenWrt
Ostro Linux
متن باز غیر لینوکسی
Apache Mynewt
RIOT OS
NuttX
Fuchsia
FreeRTOS
Contiki
Zephyr
TinyOS
ARM Mbed
KAA
لیست دیگر سیستم‌عامل‌های اینترنت اشیا که تاکنون معرفی شده‌اند به قرار زیر است:
Microsoft Windows 10 IoT Core
Android Things
Amazon Web Services
Microsoft Azure
ThingWorx IoT Platform
IBM’s Watson
Cisco IoT Cloud Connect
Salesforce IoT Cloud
Oracle Integrated Cloud
GE Predix