چه کاربردهای ملموسی برای پلتفرم‌های اینترنت اشیا در ایران قابل تصور است؟

پلتفرم اینترنت اشیا چیست؟

هر سامانه بزرگی مثل اینترنت اشیا برای کارکرد درست به سخت‌افزار نیاز دارد. در اکوسیستم اینترنت اشیا اصطلاح سخت‌افزار به حس‌گرها و تجهیزاتی اشاره دارد که داده‌های محیطی را جمع‌آوری می‌کنند. 

به‌طور مثال حس‌گرهای رطوبت می‌توانند در زمین‌ها یا اتاق‌ها نصب شوند و میزان رطوبت خاک یا هوای درون یک اتاق یا ساختمان را اندازه‌گیری کنند. سخت‌افزارها برای آن‌که بتوانند جنبه کاربردی داشته باشند باید داده‌هایی که تولید یا جمع‌آوری می‌کنند را برای پردازش به ابر ارسال کنند و در ادامه بتوانند دستورات را از ابر دریافت کنند. این‌کار از طریق مکانیزم‌های ارتباطی نظیر ارتباطات موبایلی، وای‌فای، ماهواره یا شبکه‌های محدوده گسترده (Networks Long Range) انجام می‌شود. برای این منظور یک سیستم اینترنت اشیا به برنامه‌های کاربردی مستقر در ابر که مسئولیت تحلیل داده‌ها و اخذ تصمیمات را بر عهده دارند نیاز دارد. یک سیستم اینترنت اشیا برای آن‌که بتواند قابل استفاده باشد به یک رابط کاربری نیاز دارد. این رابط کاربری می‌تواند از طریق یک داشبورد مرکزی وب‌محور یا برنامه‌های کاربردی مستقل به مصرف‌کنندگان اجازه تعامل با شبکه اینترنت اشیا را بدهد. 

با این‌حال، ارزش واقعی یک سیستم اینترنت اشیا، تنها زمانی مشخص می‌شود که بتواند با اکوسیستم کسب‌وکار و جریان‌های داده‌ای مبادله شده توسط سایر دستگاه‌ها یکپارچه شود. با این توصیف مشاهده می‌کنیم که پلتفرم‌های اینترنت اشیا نقطه شروعی برای ساخت سامانه‌های اینترنت اشیا هستند و با آماده‌سازی ابزارها و ساده کردن پیاده‌سازی و دسترسی به تجهیزات به مصرف‌کنندگان و توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهند از مزایای بالقوه این فناوری استفاده کنند. یک پلتفرم اینترنت اشیا قدرتمند دسترسی به مکانیزم‌های ارتباطی، جریان‌های داده‌ای و مدیریت دستگاه‌ها را ساده می‌کند. پلتفرم‌های اینترنت اشیا خدمات مختلفی در اختیار مصرف‌کنندگان قرار می‌دهند که از مهم‌ترین آن‌ها به موارد زیر باید اشاره کرد: 

•  اتصال تجهیزات و حس‌گرها به یکدیگر.
•  مدیریت پروتکل‌های مختلف مورد استفاده توسط شبکه‌ها و سخت‌افزارها.
•  ارائه مکانیزم‌های امنیتی و احراز هویت دستگاه‌ها و کاربران.
• جمع‌آوری، مصورسازی و تحلیل داده‌هایی که حس‌گرها جمع‌آوری می‌کنند.

یکپارچه‌سازی تمامی ملزومات اکوسیستم در قالب یک موجودیت واحد باعث می‌شود تا کاربران بتوانند از طریق داشبوردهای هدفمند به مدیریت آن‌ها بپردازند. اگر به وضعیت اکوسیستم اینترنت اشیا و پلتفرم‌های ارائه شده در این صنعت نگاه کنید، به خوبی متوجه می‌شوید که قاعده حاکم بر دنیای سیستم‌عامل‌های همراه و دسکتاپ در این حوزه صادق نیست. به بیان دقیق‌تر اگر در حوزه سیستم‌عامل‌های همراه اندروید و iOS در حوزه دسکتاپ ویندوز و مک‌اوس پلتفرم‌های غالب هستند، اما در اکوسیستم اینترنت اشیا پلتفرم غالبی را مشاهده نمی‌کنید، زیرا هر یک قابلیت‌های خاص خود را ارائه می‌کنند. از طرفی به دلیل کاربردهای گسترده اینترنت اشیا در صنایع مختلف، هیچ شرکتی نمی‌تواند در تمامی حوزه‌های این اکوسیستم نقش تاثیرگذاری داشته باشد، به همین دلیل استارت‌آپ‌های مختلفی به صنعت اینترنت اشیا وارد شده‌اند و هر کدام روی موضوع خاصی تمرکز کرده‌اند. با این‌حال، برخی شرکت‌ها در این زمینه عملکرد بهتری نسبت به رقبا دارند. به‌طور مثال، پلتفرم AWS IoT Core آمازون، Azure IoT Hub مایکروسافت و Google IoT Core گوگل با استقبال خوبی از سوی مصرف‌کنندگان روبرو شده‌اند. با این‌حال، تمامی این پلتفرم‌ها در بخش زیرساخت متمرکز هستند و به همین دلیل مصرف‌کنندگان برای استفاده بهینه از خدمات این پلتفرم‌ها به تخصص نیاز دارند. 

اینترنت اشیا با چه چالش‌هایی روبرو است؟

اینترنت اشیا در کنار مزایای بالقوه‌ای که ارائه می‌کند چالش‌هایی را نیز به وجود می‌آورد که از مهم‌ترین آن‌ها به موارد زیر باید اشاره کرد:

امنیت اکوسیستم

امنیت یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های اینترنت اشیا است. حس‌گرها در بیشتر موارد داده‌های حساس محیطی را جمع‌آوری می‌کنند. به‌طور مثال، یک کاربر چه مواد غذایی را سفارش می‌دهد، به چه آهنگ‌هایی گوش می‌کند، چه زمانی از خانه خارج می‌شود یا چه کاری در خانه خود انجام می‌دهد از جمله اطلاعاتی هستند که حس‌گرها بدون مشکل قادر به جمع‌آوری آن‌ها هستند. شرکت‌ها برای جلب اعتماد مصرف‌کنندگان مجبور هستند به بهترین شکل از اطلاعات آن‌ها محافظت کنند. با این‌حال، گزارش‌های منتشر شده نشان می‌دهند مکانیزم‌های امنیتی مورد استفاده توسط تجهیزات اینترنت اشیا در وضعیت مطلوبی قرار ندارد. به‌طوری که برخی از آن‌ها بدون هیچ‌گونه فرآیند رمزنگاری اقدام به تبادل داده‌ها می‌کنند. نقض‌های موجود در میان‌افزارها و برنامه‌های کاربردی با صرف زمان کمی توسط هکرها شناسایی می‌شوند و با توجه به این‌که تنها برخی از تجهیزات اینترنت اشیا از قابلیت وصله کردن رخنه‌ها پشتیبانی می‌کنند، در نتیجه مصرف‌کننده‌ای که محصول آسیب‌پذیری را خریداری کرده همواره در معرض تهدیدات سایبری قرار دارد. در حال حاضر هکرها بیشتر روی تجهیزات فعال اکوسیستم اینترنت اشیا نظیر، دوربین‌های مداربسته، روترها و وب‌کم‌ها متمرکز شده‌اند، زیرا این تجهیزات به سادگی هک می‌شوند و به هکرها اجازه می‌دهند شبکه‌ای از بات‌ها را به وجود آورند. علاوه بر این، آسیب‌پذیری‌های نرم‌افزاری باعث شده‌اند تا تجهیزات هوشمند دیگری مثل یخچال‌ها، ماشین‌های ظرفشویی، اسپیکرها، تلویزیون‌ها، لامپ‌ها و کنتورهای گاز هوشمند در دسترس هکرها قرار گیرند. شرکت امنیتی مک‌آفی پژوهشی در این ارتباط انجام داده و اعلام می‌دارد: «پژوهشگران ما موفق شدند یک صدهزار وب‌کمی که قابل هک بودند را شناسایی کنند. 

علاوه بر این، برخی ساعت‌های هوشمندی که ویژه کودکان طراحی شده به آسیب‌پذیری امنیتی خاصی آلوده شده که به هکرها اجازه می‌دهند موقعیت افراد را ردیابی کنند، مکالمات آن‌ها را شنود یا به گفت‌وگو با آن‌ها بپردازند.» چالش‌های امنیتی اکوسیستم اینترنت اشیا به اندازه‌ای جدی شده‌اند که برخی کشورها مثل انگلستان تصمیم گرفتند دستورالعمل خاصی را منتشر کنند تا امنیت تجهیزات اینترنت اشیایی که شرکت‌ها برای مصرف‌کنندگان تولید می‌کنند را بهبود بخشند. در این راهنما آماده است که تجهیزات اینترنت اشیا باید گذرواژه یکتایی داشته باشند. شرکت‌ها باید مکانیزمی آماده کنند تا هر کاربری که موفق به شناسایی آسیب‌پذیری شد، گزارش آن‌را برای شرکت ارسال کند. شرکت‌ها باید به وضوح اعلام کنند تا چه زمانی از محصولات پشتیبانی می‌کنند و به‌روزرسانی‌های امنیتی را برای محصولات ارائه می‌کنند. این اقدامات هرچند اولیه هستند، اما بازهم نقطه شروع خوبی برای ایمن‌سازی تجهیزات اینترنت اشیا به شمار می‌روند. با توجه به این‌که هزینه ساخت تجهیزات اینترنت اشیا کوچک زیاد نیست و شرکت‌ها طیف گسترده‌ای از محصولات را ارائه می‌کنند پشتیبانی از این محصولات و رفع مشکلات نرم‌افزاری آن‌ها به سختی انجام می‌شود. مشکل زمانی جدی‌تر می‌شود که شرکت‌ها تصمیم می‌گیرند ماشین‌آلات صنعتی را به اکوسیستم اینترنت اشیا متصل کنند که ریسک شناسایی آسیب‌پذیری‌های آن‌ها توسط هکرها زیاد است. جاسوسی صنعتی یا حمله‌های مخرب به زیرساخت‌های حیاتی از مخاطرات بالقوه‌ای است که اینترنت اشیا برای  صنایع به وجود می‌آورند. به همین دلیل کسب‌وکارها برای اطمینان از این موضوع که حس‌گرها و تجهیزات اینترنت اشیا در امنیت کامل قرار دارند باید از شبکه‌های شکاف هوایی و از پروتکل‌های رمزنگاری کننده اطلاعات استفاده کنند. 

حریم خصوصی و اینترنت اشیا

با وجود حجم گسترده‌ای از داده‌هایی که توسط حس‌گرها تولید یا جمع‌آوری می‌شوند، اینترنت اشیا با مسائل مختلفی در ارتباط با نقض حریم خصوصی روبرو هستند. به‌طور مثال، در یک ساختمان یا خانه هوشمند تجهیزات اینترنت اشیا متوجه می‌شوند که افراد چه زمانی از خواب بیدار می‌شوند یا خانه را ترک می‌کنند. افراد خانواده چگونه دندان‌های خود را با مسواک هوشمند تمیز می‌کنند، چه زمانی قهوه‌جوش را روشن می‌کنند، به چه کانال رادیویی گوش می‌دهند، چه غذایی می‌خورند، چه افرادی به خانه رفت و آمد دارند (زنگ‌های هوشمند) و کودکان از چه اسباب‌بازی‌های هوشمندی استفاده می‌کنند. در تمامی این موارد حریم خصوصی افراد در معرض تهدید جدی قرار دارد. با توجه به این‌که امروزه پیدا کردن اطلاعات شخصی در مورد افراد کار چندان سختی نیست، متاسفانه این امکان وجود دارد که داده‌های اینترنت اشیا را با سایر داده‌ها ترکیب کرد تا شناخت دقیقی از افراد به دست آید. نقض حریم خصوصی محدود به کاربران خانگی نمی‌شود. جلساتی که در اتاق‌های مجهز به اسپیکرهای هوشمند و دوربین‌های تحت شبکه‌ برگزار می‌شوند همواره مستعد حمله‌های هکری و سرقت اطلاعات تجاری هستند. تجهیزات اینترنت اشیایی که بر پایه تنظیمات پیش‌فرض در شرکت‌ها نصب شوند و از مکانیزم‌های امنیتی برای ایمن‌سازی آن‌ها استفاده نشده باشد، یک شکاف امنیتی بزرگ به وجود می‌آورند که راه را برای ورود هکرها به زیرساخت‌ها و سرقت اطلاعات هموار می‌کنند. به‌طور معمول، تجهیزات اینترنت اشیا برای ساخت درهای پشتی هک می‌شوند. 

چه کاربردهای مهمی برای اینترنت اشیا وجود دارد؟

همان‌گونه که اشاره شد کاربردهای گسترده‌ای برای اینترنت اشیا در حوزه‌های حمل و نقل، کشاورزی، پزشکی، نظارتی، انرژی، آموزشی، هوشمندسازی خانه‌ها و شهرها و غیره وجود دارد. با این‌حال، اینترنت اشیا در برخی حوزه‌ها کارکرد مطلوب خود را به اثبات رسانده است. این حوزه‌ها به شرح زیر هستند:

• افراد و خانه‌ها: با توجه به ورود محصولات مختلف پوشیدنی به بازار ایران و کاربردهای عملی که دارند مردم ترجیح می‌دهند از فناوری‌هایی مثل ساعت‌های هوشمند، ردیاب‌های سلامتی و دستگاه‌هایی که دسترسی به اطلاعات بلادرنگ را ارائه می‌کنند استفاده می‌کنند. به‌طور مثال، ساعت‌های هوشمند امروزی در مقایسه با اسلاف خود قابلیت‌های بیشتری در اختیار مصرف‌کنندگان قرار می‌دهند که مشاهده میزان کالری‌سوزی در زمان انجام حرکات ورزشی یا نمایش ضربان قلب، گوش کردن به آهنگ‌ها و دریافت تماس‌ها از نمونه‌های کاربردی این گجت‌های کوچک است. در حال حاضر، کاربران ایرانی می‌توانند از گجت‌های موجود در بازار ایران برای هوشمندسازی خانه‌های خود استفاده کنند، البته همان‌گونه که اشاره کردیم، اگر به دنبال آن هستید که یک زیرساخت منسجم و دقیق را پیاده‌سازی کنید باید از یک پلتفرم جامع برای این‌کار استفاده کنید. خوشبختانه بیشتر گجت‌های موردنیاز خانه‌های هوشمند نظیر پریزهای هوشمند، لامپ‌های هوشمند، دوربین‌های تحت شبکه، حس‌گرهای بازکننده خودکار در پارکینگ‌ها، کنترهای هوشمند و غیره در بازار ایران و در قالب یک پلتفرم واحد پیدا می‌شوند. 
• وسایل نقلیه: حس‌گرهایی که برای وسایل نقلیه طراحی شده‌اند به مالکان خودرو اجازه می‌دهند به شکل بلادرنگ اطلاعاتی پیرامون خودرو و محیط اطراف آن دریافت کنند. وسایل نقلیه خودمختار از حس‌گرهای مختلفی که همگی در تعامل با یکدیگر هستند و توسط یک سامانه کنترلی پیشرفته مدیریت می‌شوند اطلاعات جامعی در اختیار راننده قرار می‌دهند. از قابلیت‌های مهمی که اینترنت اشیا به وسایل نقلیه اضافه کرده باید به روشن کردن خودرو از راه دور، تنظیم دما، قفل و باز کردن خودرو، شناسایی محل خودرو، آگاهی در مورد زمان فرا رسیدن سرویس‌های دوره‌ای، درخواست کمک‌های فوری، به‌روزرسانی مسیرهای جدید به سیستم ناوبری، تعیین محدودیت سرعت و مناطق ممنوعه برای خودرو، رزرو هتل یا رستوران و اعلام سرقت خودرو اشاره کرد. با این‌حال، اگر وسیله نقلیه‌ای دارید که فاقد امکانات هوشمند است هنوز هم این شانس را دارید تا امکانات هوشمندی به خودرو خود اضافه کنید. به‌طور مثال، مسیریاب خودرو پروجین مدل N-380 که قیمتی در حدود 2 میلیون و 300 هزار تومان دارد و مجهز به حس‌گر GPS،  درگاه کارت حافظه، یو‌اس‌بی و بلوتوث بوده و دقت مکانی 10 متر دارد امکانات زیادی مثل هشداردهنده سرعت، سیستم درگاه سیم‌کارت، گزارش در مورد مسافت طی شده، آنتن داخلی GPS، آنتن داخلی FM جهت GSM/GPRS، ذخیره سه شماره تلفن ضروری برای ارسال پیام کوتاه و پشتیبانی از نقشه فارسی برای شهرهای بزرگ ایران را ارائه می‌کند. دوربین خودرو شیائومی مدل 70MAI MIDRIVE D05 Mini Dash که به قیمت تقریبی یک میلیون و دویست هزار تومان به فروش می‌رسد،  قابلیت اتصال به برنامه 70Mai App را دارد و به راننده اجازه بررسی ویدیوها روی موبایل را می‌دهد، به حس‌گر G داخلی و تشخیص برخورد تجهیز شده، از فناوری WDR و Defogging و فناوری بی‌سیم پشتیبانی می‌کند تنها دو نمونه ساده از گجت‌های اینترنت اشیا هستند که امکان به‌کارگیری آن‌ها روی خودروهای معمولی وجود دارد. بد نیست بدانید که حتا امکان پیاده‌سازی پردازش تصویر و هوشمندسازی خودروها نیز برای کاربران ایرانی وجود دارد. 
• کارخانه‌ها و واحدهای تولیدی: اینترنت اشیا کاربردهای گسترده‌ای در صنایع تولیدی و کارخانه‌ها دارد، به‌طوری که تولیدکنندگان می‌توانند وظایف تکراری موجود در هر بخش از کل فرآیندهای تولید را خودکارسازی کنند. اطلاعات جمع‌آوری شده توسط حس‌گرهای تعبیه شده در کارخانه‌ها می‌توانند برای بهینه کردن فرآیندهای عملیاتی و کاهش هزینه‌ها استفاده شوند. نکته بسیار مهمی که باید در این زمینه دقت کنید پلتفرم اینترنت اشیایی است که قصد استفاده از آن‌را دارید. خوشبختانه شرکت‌های مختلفی در ایران محصولات اینترنت اشیا را در قالب یک پلتفرم واحد ارائه می‌کنند تا مالکان واحدهای تولیدی مشکلی از بابت عدم سازگاری تجهیزات نداشته باشند، هرچند امکان خریداری و به‌کارگیری محصولات تولید شده توسط شرکت‌های مختلف نیز وجود دارد. 

** به‌طور مثال، پریزهای برق هوشمند برندهایی مثل EDUP (مدل EP-3703S) با قیمت تقریبی 470 هزار تومان، پریز برق هوشمند شیائومی مدل(Mi Smart Plug (ZNCZ05CM) با قیمت 530 هزار تومان، لامپ هوشمند 9 وات فیلیپس مدل Hue پایه E27 بسته 2 عددی  با قیمت تقریبی دو میلیون تومان، ریموت کنترل Wi-Fi و IP Remote 5 تا 12 کاناله محصول داخل با قیمت تقریبی 300 تا 600 هزار تومان با قابلیت اتصال به گوشی‌های اندرویدی، پنل‌های لمسی هوشمند، هاب هوشمند، کلید هوشمند لمسی، دوربین‌های هوشمند و غیره به مالکان واحدهای تولیدی اجازه می‌دهند ضمن نظارت دقیق بر محیط عملیاتی در هزینه‌ها صرفه‌جویی کنند. 

• خرده‌فروشی‌ها: تجهیزات اینترنت اشیا می‌توانند در فروشگاه‌های زنجیره‌ای و خرده‌فروشی‌ها به خریداران در پیدا کردن محصولات کمک کنند. علاوه بر این، تبلیغاتی مبتنی بر مجاورت (Proximity-Based Advertising) به عنوان زیرمجموعه‌ای از فرآیندهای مرتبط با خرده‌فروشی‌ها چند وقتی است به دنیای بازاریابی و تبلیغات وارد شده‌اند. 
• شهرهای هوشمند: بدون تردید یک منطقه شهری که از انواع مختلف حس‌گرها و ابزارهای هوشمند برای جمع‌آوری اطلاعات استفاده می‌کند به مسئولان شهری اجازه می‌دهد به شکل دقیق‌تری منابع را مدیریت کنند و ضمن صرفه‌جویی در هزینه‌ها خدمات شهری بهتری به مردم ارائه کنند. این فرایند، شامل جمع‌آوری اطلاعات از شهروندان، دستگاه‌ها و منابع شهری است که برای پایش و مدیریت ترافیک خودروها و سیستم‌های حمل و نقل، نیروگاه‌های برق، تاسیسات شهری، شبکه‌های تامین آب، مدیریت پسماند، کشف جرم، سیستم‌های اطلاعاتی، مدارس، کتابخانه‌ها، بیمارستان‌ها و دیگر خدمات اجتماعی، تحلیل و پردازش می‌شود. بد نیست بدانید در سال 1394 شهرهای ارومیه، اصفهان، تهران، مشهد، بوشهر و تبریز به عنوان شهرهای هوشمند ایران معرفی شدند.
• کشاورزی: کشاورزی هوشمند به شیوه‌ای نوین از کشت، نگهداری و برداشت محصولات کشاورزی و گیاهان اشاره دارد که مبتنی بر فرآیندهای خودکارسازی و هوشمندسازی است. در ارتباط با کاربرد اینترنت اشیا در حوزه کشاورزی باید به نکته مهمی دقت کنید. کشاورزی هوشمند شامل لایه‌های سخت‌افزاری و نرم‌افزاری است که با هدف بهینه‌سازی فرآیندها و استفاده از منابع و بهره‌برداری مؤثر از فضای سبز و زمین‌های کشاورزی و افزایش بهره‌وری از آب کشاورزی به یکدیگر متصل می‌شوند. کشاورزی هوشمند می‌تواند نقش مهمی در امنیت غذایی و جلوگیری از اتلاف منابع داشته باشد. راهکارهای کشاورزی هوشمند در بخش اتوماسیون امروزه در بستر اینترنت اشیا طراحی و پیاده‌سازی می‌شوند.
• پزشکی: اینترنت اشیا در پزشکی کاربردهای گسترده‌ای دارد و این کاربردها با عناوینی مثل سلامت دیجیتال و سلامت از راه دور و پزشکی از راه دور توصیف می‌شوند. پزشکی از راه دور به فرآیند مراقبت‌های پزشکی با استفاده از ارتباطات صوتی و تصویری اشاره دارد. این فرآیند شامل نگه‌داری، مراقبت، تشخیص، مشاوره، درمان و انتقال داده‌های پزشکی و مسائل آموزشی است. در شکل گسترده و جامع‌تر پزشکی از راه دور به کاربرد فناوری‌ها در جهت تبادل اطلاعات چندرسانه‌ای میان پزشک و بیمار یا متخصصان بهداشت و درمانی که در موقعیت جغرافیایی دور از یکدیگر قرار دارند اشاره دارد.
• صنایع انرژی: شبکه‌ها و خطوط انتقال انرژی هوشمندی که در آینده در شهرهای مختلف مستقر خواهند شد با جمع‌آوری اطلاعاتی در ارتباط با شرکت‌های تامین‌کننده برق و مصرف‌کنندگان تضمین می‌کنند که انرژی الکتریسیته و گاز به شکل اصولی توسط مصرف‌کنندگان استفاده خواهد شد. رویکردی که صرفه‌جویی اقتصادی خوبی برای مردم و دولت به همراه دارد. 
• آموزش: اینترنت اشیا می‌تواند تحول عظیمی در آموزش به وجود آورد و دسترسی به مباحث آموزشی را هدفمندتر و کاربردی‌تر کند. مدارس می‌توانند از اینترنت اشیا برای برگزاری کلاس‌های هوشمند و متصل، یادگیری وظیفه‌محور، آموزش هوشمند به دانش‌آموزان دارای معلولیت، نظارت بر کلاس‌های درس از طریق فناوری ویدیو به عنوان حس‌گر (Video As A Sensor)، خودکارسازی نظارت بر حضور و غیاب و یادگیری شخصی‌سازی شده (Personalized Learning) استفاده کنند