Nesnelerin İnterneti nedir: mevcut teknolojiler. Akıllı Nesnelerin İnterneti - kimdir ve ne için kullanılır?

Temel ihtiyaçların isimlerini vermeleri istendiğinde çoğu kişi şu cevabı verecektir: yiyecek, başınızı sokacak bir çatı, kıyafet... Bir uyarıyla: geçen yüzyılda da durum böyleydi.

O zamandan bu yana Homo Sapiens türünün ihtiyaçları birikti. Aydınlatmanın sadece anahtarlarla değil, otomatik sensörlerle kontrol edilmesine, sağlığı ve trafiği izleyecek akıllı sistemlere ihtiyacımız var. Liste uzayıp gidiyor... Genel olarak hayatı nasıl kolaylaştıracağımızı ve daha iyi hale getireceğimizi biliyoruz.

Teste geçmeden önce tüm bu Nesnelerin İnterneti'nin nasıl çalıştığını anlamaya çalışalım.

Nesnelerin İnterneti (veya IoT) birçok nesneyi birbirine bağlayan bir ağdır: araçlar, ev otomasyonu, tıbbi ekipman, mikroçipler vb. Tüm bu bileşenler veri biriktirir ve iletir. Bu teknolojiyi kullanarak kullanıcı cihazları uzaktan kontrol eder.

IoT cihazlarına örnekler

#1) Giyilebilir teknoloji:

Fitbit spor bilezikleri ve Apple Watch akıllı saatleri diğer mobil cihazlarla kolayca senkronize olur.

Bu, sağlık bilgilerinin toplanmasını kolaylaştırır: kalp atış hızı, uyku sırasındaki vücut aktivitesi vb.

#2) Altyapı ve geliştirme

CitySense uygulaması, aydınlatma verilerini çevrimiçi olarak analiz eder ve ışıkları otomatik olarak açar veya kapatır. Trafik ışıklarını kontrol eden veya park yeri müsaitliğini bildiren uygulamalar var.

#3) Sağlık

Hastanelerde sağlık durumunu takip eden bazı sistemler kullanılmaktadır. Çalışmaları gösterge niteliğindeki verilere dayanmaktadır. Bu hizmetler günün farklı saatlerinde ilaç dozajını izler. Örneğin UroSense uygulaması vücuttaki sıvı seviyelerini izliyor ve gerekirse bu seviyeleri artırıyor. Doktorlar da hastalarla ilgili bilgileri kablosuz iletişim yoluyla öğreniyor.

IoT'de mevcut teknolojiler

• RFID(radyo frekansı tanımlama), EPC (elektronik ürün kodu)
• NFC(“yakın alan iletişimi”) cihazlar arasında iki yönlü etkileşime olanak sağlar. Bu teknoloji akıllı telefonlarda mevcut ve temassız işlemlere hizmet ediyor.
• Bluetooth. Kısa mesafeli iletişimin yeterli olduğu durumlarda yaygın olarak kullanılır. Çoğu zaman giyilebilir cihazlarda bulunur.
• Z-Dalga. Düşük frekanslı RF teknolojileri. Çoğunlukla ev otomasyonu, aydınlatma kontrolü vb. için kullanılır.
• Wifi. IoT için en popüler ağ (dosyaların, verilerin ve mesajların aktarımı).

Nesnelerin İnterneti testi

Bir örneğe bakalım: Sağlık durumunu, kalp atış hızını, sıvı seviyelerini izleyen ve sağlık profesyonellerine rapor gönderen tıbbi sistem. Veriler sistemde görüntülenir; arşivler mevcuttur. Ve doktorlar zaten hastanın ilaçlarını uzaktan alıp almayacağına karar veriyor.

IoT mimarisini test etmek için çeşitli yaklaşımlar vardır.

#1) Kullanılabilirlik:

• Cihazların her birinin sağlanması gereklidir.
• Sağlığı izleyen bir tıbbi cihazın taşınabilir olması gerekir.
• Yalnızca bildirimleri değil aynı zamanda hata mesajlarını, uyarıları vb. de gönderebilecek oldukça gelişmiş ekipmanlara ihtiyacınız var.
• Sistemde, son kullanıcıya daha anlaşılır olması için olayları kaydeden bir seçenek bulunmalıdır. Bu seçenek sağlanmazsa olay bilgileri veritabanında saklanır.
• Cihazlar arasında veri işleme ve görev alışverişi yapma yeteneği dikkatlice kontrol edilir.

#2) Nesnelerin İnterneti Güvenliği:

• Veriler, bağlı tüm cihazların çalışmasının temelini oluşturur. Bu nedenle veri aktarımı sırasında yetkisiz erişim göz ardı edilemez. Bir açıdan bakıldığında verinin ne kadar güvenli/şifreli olduğunun kontrol edilmesi gerekmektedir.
• Bir kullanıcı arayüzü varsa şifre korumalı olup olmadığını kontrol etmeniz gerekir.

#3) Ağ yetenekleri:

• Ağ bağlantısı ve IoT işlevselliği çok önemlidir. Sonuçta sağlık amaçlı kullanılan bir sistemden bahsediyoruz.
• İki ana husus kontrol edilir:
• Ağın kullanılabilirliği, veri aktarım yetenekleri (işlerin bir cihazdan diğerine herhangi bir kesinti olmadan aktarılıp aktarılmadığı).
• Bağlantının olmadığı senaryo. Sistem güvenilirlik düzeyi ne olursa olsun sistem durumunun “çevrimdışı” olma ihtimali vardır. Ağ kullanılamıyorsa, hastane veya diğer kuruluştaki çalışanların bunu bilmesi gerekir (bildirimler). Bu sayede sistemin çalışmasını beklemek yerine hastanın durumunu kendileri takip edebilecekler. Öte yandan bu tür sistemlerde genellikle sistemin çevrimdışı olması durumunda verileri kaydeden bir mekanizma bulunur. Yani veri kaybı hariçtir.

#4) Verimlilik:

• Bir sağlık hizmeti çözümünün belirli bir ortamda ne kadar uygulanabilir olduğunu düşünmek gerekir.
• Teste 2 ila 10 hasta katılıyor, veriler 10-20 cihaza aktarılıyor.
• Hastanenin tamamı ağa bağlıysa bu zaten 180-200 hasta demektir. Yani test verilerinden daha fazla gerçek veri olacaktır.
• Ek olarak, sistemi izlemek için yardımcı programı test etmek gerekir: mevcut yük, güç tüketimi, sıcaklık vb.

#5) Uyumluluk testi:

• Bu öğe her zaman IoT sistem test planında bulunur.
• İşletim sistemlerinin farklı sürümleri, tarayıcı türleri ve ilgili sürümleri, farklı nesil cihazlar, iletişim modları (örneğin Bluetooth 2.0, 3.0) arasındaki uyumluluk IoT için son derece önemlidir.

#6) Pilot test:

• Pilot test, test planının zorunlu bir parçasıdır.
• Yalnızca laboratuvar testleri sistemin işlevsel olduğu sonucuna varmamızı sağlayacaktır.
• Pilot test sırasında kullanıcı sayısı sınırlıdır. Uygulamayı manipüle edip görüşlerini ifade ediyorlar.
• Bu yorumlar çok işinize yarayacak ve güvenilir bir başvuru yapmanıza olanak sağlayacaktır.

#7) Uygunluk kontrolü:

• Sağlığı takip eden sistem birçok uyumluluk kontrolünden geçiyor.
• Aynı zamanda bir yazılım ürününün testin tüm aşamalarını geçmesi ancak son uyumluluk testinde [düzenleyici kurum tarafından gerçekleştirilen test] başarısız olması da mümkündür.
• Geliştirme döngüsüne başlamadan önce normlara ve standartlara uygunluğun kontrol edilmesi daha tavsiye edilir.

#8) Güncellemelerin test edilmesi:

• IoT birçok protokolün, cihazın, işletim sisteminin, ürün yazılımının, donanımın, ağ katmanının vb. birleşimidir.
• Sistemde veya yukarıda listelenen herhangi bir şeyde bir güncelleme meydana geldiğinde, kapsamlı bir regresyon testi yapılması gerekir. Güncellemeyle ilgili komplikasyonları önlemek için genel strateji değiştirildi.

IoT Testinin Zorlukları

#1) Sert/yumuşak

IoT, yazılım ve donanım bileşenlerinin yakından iç içe geçtiği bir mimaridir. Yalnızca yazılım değil, aynı zamanda donanım da önemlidir: sensörler, ağ geçitleri vb.

Bu tek başına sistemin belgelendirilmesi için yeterli olmayacaktır. Tüm bileşenler birbirine bağımlıdır. IoT, daha basit sistemlerden (yalnızca yazılım veya yalnızca donanım) çok daha karmaşıktır.

#2) Cihaz etkileşim modeli

Ağın bileşenleri gerçek zamanlı veya neredeyse gerçek zamanlı olarak etkileşime girmelidir. Her şey bir bütün haline gelir; dolayısıyla Nesnelerin İnterneti ile ilgili ek karmaşıklıklar (güvenlik, geriye dönük uyumluluk ve güncellemeler) ortaya çıkar.

#3) Gerçek zamanlı verileri test etme

Bu verileri elde etmek son derece zordur. Bahsedilen vakada olduğu gibi sistemin sağlık sektörüyle ilgili olabileceği gerçeği konuyu karmaşık hale getirmektedir.

#4) Kullanıcı arayüzü

Bir IoT ağı genellikle farklı platformlar tarafından yönetilen farklı cihazlardan oluşur. Olası tüm cihazlarda test yapmak neredeyse imkansız olduğundan test yalnızca bazı cihazlarda mümkündür.

#5) Ağ kullanılabilirliği

Ağ bağlantısı IoT'de önemli bir rol oynar. Veri aktarım hızı artar. IoT mimarisinin farklı bağlantı koşullarında, farklı hızlarda test edilmesi gerekir. Sanal ağ emülatörleri çoğu durumda ağ yükünü, bağlantıyı, kararlılığı ve diğer unsurları çeşitlendirmek için kullanılır. Ancak gerçek veriler her zaman yeni senaryolardır ve test ekibi gelecekte hangi zorlukların ortaya çıkacağını bilemez.

IoT Test Araçları

IoT sistemlerinin test edilmesinde kullanılan birçok araç vardır.

Yazılım Tanımlı Radyo : çeşitli kablosuz ağ geçitleri için bir alıcı ve vericiyi taklit eder.

IoT, birçok fırsata sahip, gelişmekte olan bir pazardır. Öngörülebilir gelecekte Nesnelerin İnterneti, test ekiplerinin ana çalışma alanlarından biri haline gelecektir. Ağ cihazları, akıllı cihaz uygulamaları, iletişim modülleri; hepsi çeşitli hizmetlerin incelenmesinde ve değerlendirilmesinde önemli bir rol oynamaktadır.

Sonuç olarak

IoT test yaklaşımı, belirli sisteme/mimariye bağlı olarak değişebilir.

Nesnelerin İnterneti'ni test etmek zordur ama aynı zamanda ilginç bir iştir; neyse ki test uzmanlarının esnetebilecekleri alan vardır; sonuçta pek çok cihaz, protokol ve işletim sistemi vardır.

Not: Sadece resmi gereksinimleri takip etmek yerine TAAS (kullanıcının bakış açısından testler) formatını denemeye değer.

Nesnelerin İnterneti'nin ne olduğunu, onu incelemeye nereden başlayacağımızı, hangi tasarımcıların buna uygun olduğunu ve bugün hangi yarışmaların düzenlendiğini çözelim.

Nesnelerin İnterneti (IoT) Nedir?

Ev aletleri veya giysiler olsun herhangi bir öğenin internete bağlanabilmesi kimseyi şaşırtmayacaktır. Akıllı bir buzdolabı, bir su ısıtıcısı, çocuklara eğitim vermek için inşaat kitleri... Bazı insanlar kahve makinesini, saati ve diğer şeyleri World Wide Web'e bağlarken, diğerleri kullanımı kolay nesne ve ekipmanların neden karmaşık hale getirildiği konusunda şaşkına dönüyor. Nesnelerin İnterneti tam olarak nedir?

Nesnelerin interneti kavramı

Nesnelerin İnterneti (IoT)- birbirleriyle veya dış çevreyle etkileşime girmek için yerleşik teknolojilerle donatılmış fiziksel nesnelerden ("şeyler") oluşan bir bilgisayar ağı kavramı; bu tür ağların organizasyonunu, ekonomik ve sosyal süreçleri yeniden inşa edebilecek, ortadan kaldırabilecek bir olgu olarak kabul edin. bazı eylem ve operasyonlara insan katılımının gerekliliği (Wikipedia) .

Nesnelerin İnterneti fikri etraftaki her şeyi internete bağlamak değildir. Amaç, süreçleri otomatikleştirmek ve ağ bağlantılı nesnelere bilgi alışverişini öğretmektir. Nasıl? Nesnelerin içine yerleştirilmiş veya onlara bağlı çeşitli sensörler aracılığıyla. Ne için? Böylece nesnelerin kendisi “karar verir” ve insan müdahalesi olmadan hareket eder.

2015'in başlarında Google Yönetim Kurulu Başkanı Eric Schmidt :

Çok basit bir şekilde internetin ortadan kaybolacağı cevabını vereceğim.Çok fazla IP adresi, çok fazla cihaz, sensör, giyilebilir cihaz, sizinle iletişim kuran şeyler olacak ama siz bunu hissetmeyeceksiniz bile. Her zaman size eşlik edecekler. Bir odaya girdiğinizi ve odanın dinamik olduğunu ve odada olup bitenlerle etkileşime girebildiğinizi hayal edin. Ortaya çok kişiselleştirilmiş, çok etkileşimli ve çok ama çok ilginç bir dünya çıkıyor.

Bugün halihazırda çalışmakta olan Nesnelerin İnterneti'nin uygulanmasının neredeyse klasik bir örneği Yandex.Traffic'tir. Yandex.Navigator'a sahip birçok araç koordinatlarını, hızlarını ve yönlerini sisteme gönderiyor. Bilgi işleniyor ve harita yalnızca yolları değil, aynı zamanda trafik sıkışıklığını da "gerçek zamanlı" olarak gösteriyor. Bu sayede gezginler sadece mesafeleri değil aynı zamanda trafik sıkışıklığını da dikkate alarak bir rota çizebilirler.

Su ısıtıcıyı neden internete bağlamanız gerektiğini hala bilmiyorsanız, yaratıcı olmaya çalışın. Bir zamanlar çoğu telefon sahibi, yalnızca aramalar için gerekli olduğuna inanıyordu. Bugün internete bağlı akıllı telefonunu bir gün boyunca kaybeden birçok kişi şok yaşıyor.

Yarının su ısıtıcısının hangi işlevlere sahip olacağını kimse kesin olarak bilmiyor. Belki bileğe takılan akıllı bileklikle birlikte çalışarak içilen su miktarı, özellikleri, kalp atış hızı ve diğer göstergeler hakkında veri toplayacak. Bütün bunlar sanal kardiyoloğa gönderilecek ve öneriler ve uyarılar alacaksınız.

IoT'nin Tarihçesi

Hatta 1926'da internetin ortaya çıkışından önce bile Nikola Tesla Collier's dergisine verdiği röportajda gelecekte radyonun “büyük bir beyne” dönüşeceğini, her şeyin tek bir bütünün parçası haline geleceğini ve bunu mümkün kılan araçların cebinize rahatlıkla sığacağını söyledi.

1990 yılında TCP/IP protokolünün yaratıcılarından biri John Romkey ekmek kızartma makinesini ağa bağladım, yani. aslında dünyanın ilk internet şeyini yarattı.

1999 yılında Nesnelerin İnterneti terimi ortaya atıldı. Kevin Ashton, o sırada Procter & Gamble'da marka müdür yardımcısıydı. Aynı yıl onlar David Brock Ve Sanjay Sarma radyo frekansı tanımlama (RFID) ve sensör teknolojileriyle ilgilenen Auto-ID Merkezi'ni kurdu ve bu sayede Nesnelerin İnterneti kavramı yaygınlaştı.

2008-2009'da Cisco, İnternet'e bağlı cihaz sayısının gezegendeki insan sayısını aştığını bildirdi.

Nesnelerin İnterneti, 2010 yılından bu yana kablosuz ağların ve bulut teknolojilerinin yaygınlaşması, daha ucuz işlemci ve sensörler ve enerji tasarruflu veri iletim teknolojilerinin gelişmesi sayesinde istikrarlı bir şekilde gelişiyor. Robotik gibi Nesnelerin İnterneti teknolojisi de çığır açıcı olarak kabul ediliyor. hayatlarımızı ve ekonomik süreçlerimizi değiştiriyoruz. Dünya gözümüzün önünde değişmeye devam ediyor.

Nesnelerin İnterneti Yarışmaları

Nesnelerin İnterneti, Ulusal Çalışma Meslekleri Şampiyonası'nın meslekler (yeterlilik) listesine dahil edilmiştir Dünya Becerileri ve okul çocukları için benzer yarışmalar JuniorSkills. 2016 yılında, “Nesnelerin İnterneti” yeterliliğinde JuniorSkills şampiyonası, VIII Tüm Rusya robotik festivali “Robofest-2016” kapsamında düzenlendi. Yarışma iki JuniorSkills kategorisinde gerçekleştirilecek: 10 yaş üzeri katılımcılar için “Akıllı Şehir” teması ve 14 yaş üzeri çocuklar için “Akıllı Tarım” teması.

2016 yılında Nesnelerin İnterneti, Tüm Rusya Robotik Olimpiyatı'nın ayrı bir yaratıcı kategorisine de dahil edildi. Bu yılın teması sağlık.

Nesnelerin İnterneti Öğrenme Kitleri

Çağa ayak uydurmaya, Nesnelerin İnterneti teknolojisinde ustalaşmaya ve teknik bir sihirbaz olmaya mı karar verdiniz? Yolunuza çıkan her şeyi kırarak, etrafınızdaki şeyleri internete bağlayarak ve onlara "zihin" kazandırarak etrafınızdaki dünyayı değiştirmeye hazır mısınız? Nesnelerin İnterneti'ni incelemek için hangi bileşenlerin veya inşaat kitlerinin uygun olduğunu bulalım.

IoT dünyasındaki akıllı cihazların ortamdan veri toplaması, internet (veya yerel iletişim) aracılığıyla bilgileri diğer cihazlara aktarması ve onlardan bilgi alması gerekiyor. Cihazların “zeka” sahibi olabilmesi için, alınan verilerin, sonuç çıkaran ve karar veren bir program tarafından analiz edilmesi gerekiyor. Nesnelerin İnterneti dünyasındaki nesneler birçok yönden robotlara benzer ve bunların oluşturulması için kontrolörler, sensörler ve gerekirse aktüatörler gerekir.

Önemli bir bileşen veri işlemedir. Bilgi işlem ağlarına bağlı nesnelerin “zeka” kazandığını söyleyebiliriz. IoT uygulamaları geliştirmek için çeşitli donanım ve yazılım platformları bulunmaktadır.

Popüler bir yazılım çözümü ThingWorx'tur.

Robotikte yaygın olan Arduino, IoT alanında eğitim projeleri oluşturmak için ihtiyacınız olan şeydir. Ağa bağlanmak için bir Ethernet Shield genişletme kartı kullanılır. Gerekli tüm kartlar ve sensörler ayrı olarak satın alınabilir. Arduino'ya dayalı özel hazır kitler de vardır. Avantajları yalnızca iyi düşünülmüş kompozisyonları değil aynı zamanda program kodu örnekleridir.

IoT Akıllı Tarım Temel Eğitim Seti

Bazı durumlarda yarışmalar kullanılan ekipmanı düzenler. Böylece Nesnelerin İnterneti'ni Akıllı Tarım konusunda incelemek üzere oluşturulan WorldSkills Akıllı Tarım seti bu sezonun JuniorSkills şampiyonasına kabul edildi.

Eğitim setinin içeriği:

• Arduino Uno R3 kartı;
• Ethernet kartı W5100 Kalkanı;
• sıcaklık ve nem sensörü modülü DHT11;
• Ethernet kablosu;
• dijital termometre DS18B20;
• ışık sensörü modülü;
• toprak nemi/katı madde sensörü modülü (Nem Sensörü);
• IO Sensör Kalkanı;
• kabloları bağlamak;
• pedler;
• ağ bağdaştırıcısı (5V, 1A, 5W);
• kutu.

Bu tür kitler, öğrenme sürecini organize etmek için önemli olan cihazların hızlı prototiplenmesi için kullanıma uygundur.

Nesnelerin İnterneti'nin eğitim modellerini bir araya getirmek için, üzerinde sık kullanılan bir dizi sensörün bulunduğu genişletme kartlarını (kalkanları) kullanmak uygundur. - üzerine kurulu olan evrensel bir kart:

• dijital sıcaklık ve nem sensörü DHT11,
• analog sıcaklık sensörü LM35,
• analog ışık sensörü,
• uzaktan kumandadan IR sinyallerinin alıcısı,
• basit ses sinyalleri üretmek için hoparlör,
• iki düğme ve bir potansiyometre,
• üç LED.

Tarımsal model herhangi bir iç mekan bitkisi olabilir. Sulamayı mı unuttun? Çiçeğin kendisinin size onunla ilgilenme zamanının geldiğini söyleyebildiğini hayal edin. Bunu yapmak için toprağa sıcaklık ve nem sensörleri yerleştirip göstergelerini izlemeniz, ayrıca etraftaki aydınlatmayı kontrol etmeniz gerekir.

IoT Akıllı Tarım Temel Eğitim Seti. Ev bitkili model

Kiti monte etmenin ne kadar kolay olduğunu gösteren video eğitimi:

Böyle bir modelin Nesnelerin İnterneti olabilmesi için, toplanan verilere dayanarak sulama sistemini açma konusunda bağımsız olarak karar veren analitik bir bulut İnternet hizmeti oluşturmak gerekir.

Juniorskills Akıllı Tarım genişletilmiş ekipman paketi bir dalgıç pompa içerir. Ona iç mekan çiçeklerini sulamaktan başka ne öğretmek isteyebileceğini kim bilebilir? Akıllı pompanızın sadece iç mekan bitkilerinin saksılarıyla değil, aynı zamanda su seviyesinin çok düşük olduğunu bildiren su ısıtıcısıyla ve "akıllı teknoloji koruyucusu" sahibinin akıllı telefonunun gerektirdiği "iletişim kurması" gerektiğine karar verebilirsiniz. acilen su kaynatılır.

Umarım yazıyı okuduktan sonra evinizdeki tüm ekipmanları kırmazsınız, Nesnelerin İnterneti'nin getirdiği yenilik ve değişim ruhu kalbinize yerleşir ve teknik büyünün bir parçası olmak istersiniz.

Akıllı bir evin, ev sahiplerinin isteklerini tahmin ettiği, yiyecek siparişi verdiği ve ev aletlerini izlediği bilim kurgu filmlerini hatırlayın. Bu düşündüğünüzden daha hızlı bir şekilde gerçeğe dönüşebilir. Örneğin yeni akıllı mikro iklim sistemimizi ele alalım; bu, teknolojik geleceğe yönelik adımlardan biridir. Ve tüm “akıllı” teknolojilerin temeli “Nesnelerin İnterneti” kavramıdır. Nedir, nasıl ortaya çıktı ve neye yol açacak – aşağıda daha fazla bilgi vereceğiz.

Nesnelerin İnterneti Nedir?

İngilizce'de "Nesnelerin İnterneti", Nesnelerin İnterneti veya basitçe IoT'ye benziyor. Bu kısaltmayı unutmayın, medyada ve dünya çapındaki ağda giderek daha sık görünecektir.

Basit bir ifadeyle Nesnelerin İnterneti etrafınızdaki tüm nesneleri birbirine bağlayan bir ağdır. Herkes zaten bilgisayarlardan, tabletlerden, akıllı telefonlardan ve hatta televizyonlardan oluşan bir ağa alışkındır. Peki ya bu ağ ekmek kızartma makinelerini, kahve makinelerini, buzdolaplarını, diş fırçalarını, akan suyu, elektriği ve tansiyon sensörlerini içerseydi? Her şeyi kablosuz olarak kontrol edebilseydiniz dünyanın nasıl değişeceğini hayal edin!

Örneğin, ofiste geçirdiğiniz zorlu bir günün ardından havasız bir trafik sıkışıklığının ortasında duruyorsunuz ve hızla eve varmayı, hoş serinliğe kavuşmayı, sıcak bir banyo yapmayı ve bir fincan taze kahve içmeyi hayal ediyorsunuz. İhtiyacınız olan tek şey, tüm dileklerinizi akıllı telefonunuza dile getirmek. Daha sonra iklim kontrol ekipmanına, su teminine ve kahve makinesine komutları kendisi verecek. Siz vardığınızda esinti havayı tazeleyecek, klima serinletecek, küvet rahat sıcaklıkta suyla doldurulacak ve taze bir Americano masada sizi bekliyor olacak. Kulağa iyi geliyor?

Ancak gelecekle ilgili hayaller kurmadan önce Nesnelerin İnterneti'nin geçmişine bir göz atalım.

1926'da ünlü fizikçi Nikola Tesla, radyonun her şeyi büyük bir bütün halinde birleştirecek "büyük bir beyne" dönüşeceğini öngörmüştü. Üstelik tüm bunlar cebinize sığacak kadar kompakt aletler sayesinde mümkün olacak.

Benzer fikirleri dile getiren bir diğer kişi ise Sovyet askeri lideri Nikolai Vasilyevich Ogarkov'du. Savaş operasyonlarına yönelik sözde ağ merkezli yaklaşımın yazarıdır. İlkenin özü: Belirli bir sorunun çözümüne yönelik tüm kaynakların aynı bilgi ağında olması ve sürekli veri alışverişinde bulunması gerekir. Neden Nesnelerin İnterneti olmasın?

Ancak bunların hepsi genel kelimelerdir. Ayrıntılar biraz sonra başladı. 1990 yılında MIT mezunu John Romkey ekmek kızartma makinesini internete bağladı. Bu, Nesnelerin İnterneti dünyasından resmi olarak tescil edilen ilk nesnedir.

Bu arada John Romkey, İnternet'in temelini oluşturan TCP/IP protokolünün babalarından biridir. Internet Toaster'dan dokuz yıl sonra, başka bir MIT mezunu olan Kevin Ashton, endüstriyel tesislerin Internet aracılığıyla nasıl kontrol edileceğini buldu. Ashton, “Nesnelerin İnterneti” teriminin yazarı oldu.

Aynı 1999'da ve aynı MIT'de Otomatik Kimlik Merkezi ortaya çıktı. İçinde araştırmacılar iki ana yön geliştirdi: radyo frekansı tanımlama (RFID) ve sensör teknolojileri. Bir dahaki sefere bu teknolojilerden bahsedeceğiz. Şimdilik, Nesnelerin İnterneti kavramının dünya çapında tanınmasının Otomatik Tanımlama Merkezi'nin çabaları sayesinde olduğunu belirtmekle yetineceğiz.

Nesnelerin İnterneti'nin gelişiminde önemli bir olay çok uzun zaman önce, 2008-2009'da meydana geldi. O zaman İnsanların İnterneti'nden Nesnelerin İnterneti'ne resmi geçiş gerçekleşti. Bu nasıl belirlendi? Çok basit: 2008-2009'da internette insanlardan daha fazla nesne vardı.

Ve sonra internete bağlı cihazların sayısı arttı. Ve çılgın bir hızla. Zaten bugün, endüstriyel makinelerden akıllı telefonlara kadar çok çeşitli cihazların 20 milyarı internete bağlı.

Dünyamızdaki gerçek İnternet şeylerinden bazı örnekler:

• Hayvanların vücudundaki radyo etiketleri
• Köpeğe görevler veren ve doğru cevaplar için onu yiyecekle ödüllendiren, Wi-Fi modüllü bir köpek mama kabı.
• Çöpü kendi kendine sıkıştıran ve dolduğunda ön cam sileceklerine sinyal veren, güneş enerjisiyle çalışan bir çöp kutusu.
• Sao Paulo, Pekin ve Doha'daki altyapıdaki akıllı sensörler ve su sayaçları sızıntıyı ve maliyetleri %50 oranında azalttı
• Kazalar ve trafik sıkışıklığı ile ilgili cezaları ve bildirimleri toplamak için otomatik sistemler

“Akıllı” şeylerin ortaya çıkması şaşırtıcı değil. Sonuçta ilerlemenin çoğu zaman tembellikten kaynaklandığı biliniyor. Tekerleğin icadı, kaldıraç, kolların düğmelerle değiştirilmesi, uzaktan kumandaların ortaya çıkışı - insan tüm bunları mekanizmaların ve cihazların çalışabilmesi için icat etti.

Ve artık nesnelerin interneti dünyasındaki pek çok cihaz aslında uzaktan kumandayla aynı işlevi yerine getiriyor. Daha önce ampul yalnızca bir kişinin düğmeye basmasıyla yanarken, artık ışık programlanmış bir bilgisayar tarafından açılıp kapatılıyor. Ve bir kişi bir bilgisayarı akıllı telefondan kontrol ediyor.

Lambalar enerji tasarruflu hale getirildi; manuel olarak değil, mobil uygulama aracılığıyla açılıyorlar. Ancak yaklaşımın kendisi aynı kalıyor: Kişi hâlâ ampulü kontrol ediyor. Diğer modern İnternet cihazlarının çoğu gibi.

Gelecekte Nesnelerin İnterneti şu komutlardan uzaklaşacak:
“Böyle olmalı” gibi komutlara “bunu yap”.

Nesnelerin İnternetinin beklentileri ve sorunları

Uzmanlar, 2020 yılına kadar 50 milyardan fazla farklı cihazın internete bağlanacağının sözünü veriyor. Daha önce, hepsi için bu kadar çok IP adresi olmazdı. Ancak artık yeni İnternet protokolü IPv6 neredeyse sonsuz sayıda IP adresi sağlıyor. Yani İnternet cihazları için “kayıt” konusunda herhangi bir sorun yaşanmayacak.

Nesnelerin İnterneti'nin bir diğer ciddi sorunu da cihazlara kesintisiz güç sağlanmasıdır; bu olmadan, ağdan düşecekler ve aralarındaki tüm bağlantılar bozulacaktır. Milyarlarca cihazdaki milyarlarca pilin sürekli olarak değiştirilmesi israftır ve pillerin oluşturulması ve imha edilmesi çok fazla zaman, dikkat ve kaynak gerektirir.

Sonuç: İnternet nesnelerinin kendileri güneş ışığından, titreşimlerden, hava akımlarından enerji almalıdır. Son zamanlarda bu alanda önemli atılımlar yapıldı. 2011 yılında bilim insanları, herhangi bir insan hareketinden enerji elde etmek için bir nanojeneratör olan esnek bir çipi tanıttı. Bu nedenle gelecekte pil gerektirmeyen, tamamen özerk İnternet nesnelerinin ortaya çıkmasını bekliyoruz.

Nesnelerin İnterneti'nin önündeki üçüncü engel, cihazların İnternet'e bağlanmasıdır. Sadece bu cihazın küçük olması nedeniyle her cihaz bir Wi-Fi modülünü barındıramaz. Ancak burada bile bilim adamlarının başarıları iyimserliğe ilham veriyor. Çok düşük güç tüketimiyle yalnızca 1 mm2 boyutunda bir mikroçip yarattılar. Bununla birlikte, her boyuttaki cihaz ağa bağlanabilir.

Son olarak, günümüzün Nesnelerin İnterneti'nin temel sorunu, birleşik bir standardın bulunmaması. Artık bir şirketin sistemi ısıtmayı, diğerinin ışığı kontrol ediyor ve üçüncü bir şirketin sistemi mikro iklimi kontrol ediyor. Sonunda tüm bu ağlar tek bir ağda birleşecek. Farklı İnternet ağlarını tek bir şablona sığdırmaya çalışan özel kuruluşlar bile var.

Nesnelerin İnterneti, İnternet'in artık yalnızca insanların bilgisayarlar aracılığıyla birbirleriyle iletişim kurmasını sağlayan küresel bir ağ olmadığı, aynı zamanda İnternet'in artık cihazların çevrelerindeki dünyayla elektronik olarak iletişim kurmasını sağlayan bir platform olduğu kavramının bir parçasıdır.
Sonuç, bir cihazdan diğerine bilgi ve veri akışı şeklinde yaşayan, paylaşılan ve kanalları farklı amaçlarla yeniden kullanabilen bir dünyadır.
Nesnelerin İnterneti'nin potansiyelinden ekonomik ve sosyal fayda sağlamak için yararlanmak, bu olgudan kaynaklanan zorluklar ve fırsatlar da dahil olmak üzere önümüzdeki yıllarda büyük bir zorluk olacaktır.

Düşük maliyetli sensörler, düşük güçlü işlemciler, sürekli ölçeklenen bulut hizmetleri ve yaygın kablosuz bağlantı gibi teknolojilerin birleşimi bu devrimi mümkün kıldı.

Şirketler, performans analitiğini uygulamak ve ürünlerinde yeni yetenekler keşfetmek için bu teknolojileri giderek daha fazla kullanıyor; böylece günlük nesnelerin daha akıllı olmasına, deneyimlerinden ders almasına ve çevreleriyle daha iyi etkileşime girmesine olanak tanıyor.

Bu cihazlardan bazıları makineden makineye iletişim sağlar. Örneğin yollardaki sensörler arabaları potansiyel tehlikelere karşı uyarıyor ve akıllı şebekeler enerji tüketimini optimize etmek için ev aletlerine enerji fiyatlarına ilişkin dinamik veriler gönderiyor.

Diğer cihazlar, doğrudan ürünün kendisi aracılığıyla veya dolaylı olarak bir PC veya mobil cihazdaki bir web tarayıcısı aracılığıyla makineden insana iletişimi kullanır. Örneğin, çiftliklerdeki yönetim destek sistemleri (iyi yönetim kararlarını kolaylaştırarak), çevresel sensörlerden gelen toprak koşullarına ilişkin verileri geçmiş verilerle ve fiyatlar ve hava koşullarına ilişkin tahminlerle birleştirerek çiftçilerin belirli arazi parçalarını nasıl ekecekleri ve gübreleyecekleri konusunda önerilerde bulunmalarına olanak tanıyabilir. .
Bu dönüşümler, önemlerine rağmen, ortalama bir insan için büyük ölçüde görünmez olacaktır çünkü fiziksel çevredeki değişiklikler görünmez veya çok az fark edilir olacaktır. "Akıllı" bir ev veya "akıllı" bir köprü normal bir evle aynı görünür; tüm zeka altyapıya yerleştirilmiştir. Yerleşik zekaya sahip tüketici ürünleri (çamaşır kurutucuları veya termostatlar gibi) bugün sahip olduklarımızdan önemli ölçüde farklı görünmeyecek.

Bununla birlikte, büyük dış değişiklikler olmamasına rağmen Nesnelerin İnterneti'nin etkisi derin olacak ve günümüzün acil sosyal sorunlarının çoğunu çözmek için yeni fırsatlar yaratacaktır.

Nesnelerin İnterneti fırsatları, çevreyi korumaya, enerji tasarrufu yapmaya, tarımsal verimliliği artırmaya, ulaşımı daha hızlı ve güvenli hale getirmeye, kamu güvenliğini iyileştirmeye ve sağlık hizmetlerini daha iyi ve daha erişilebilir hale getirmeye yardımcı olacak yeni ürün ve hizmetleri temsil ediyor. Ek olarak, bazı öğeler zamanında bilgi sağlayarak meşgul sahiplerine günlük yaşamda kolayca yardımcı olabilir: örneğin, "akıllı" bir buzdolabı, sahibine neredeyse bittiğinde süt alma zamanının geldiğini hatırlatabilir.
Büyük değişiklikler birçok küçük değişiklikten oluşur ve yenilerine yol açar ve Nesnelerin İnterneti önümüzdeki yıllarda milyonlarca ek değişiklik getirebilir. Bu makale, günümüzde Nesnelerin İnterneti'ni oluşturan cihazların çeşitliliğini göstermektedir. Bu cihazlar, büyük ve küçük çeşitli pratik problemlere uygulanma potansiyelinin yanı sıra, hükümet liderlerinin faydaları en üst düzeye çıkarmasına yardımcı olacak yeni teknolojiler tarafından keşfedilen stratejik ilkelere de uygulanma potansiyeline sahiptir.

Çevre

Gezegende giderek artan insan sayısıyla (şu anda 7 milyardan fazla), Dünya'nın doğal kaynaklarının rasyonel kullanımı giderek zorlaşıyor, ancak sürdürülebilir ekonomik kalkınmayı sağlamak için öncelikle çözülmesi gereken bir konu.

Çevreyi korumak çok yönlü bir çözüm gerektiriyor ancak Nesnelerin İnterneti halihazırda su ve hava kirliliği, atık depolama ve ormansızlaşma gibi sorunlara çözüm bulmak için benzersiz fırsatlar sunuyor.

Ağ bağlantılı sensör cihazları artık şehirlerimizin çevresel etkilerini yakından takip ederek kanalizasyon, hava kalitesi ve atıklarla ilgili verileri topluyor. Şehrin dışında da benzer sensör cihazı ağları ormanlarımızı, nehirlerimizi, göllerimizi ve okyanuslarımızı sürekli olarak izliyor.

Çevresel trendlerin çoğu o kadar karmaşıktır ki anlaşılması zordur; ancak veri toplamak, insan faaliyetlerinin çevre üzerindeki olumsuz etkilerini anlamaya ve sonuçta bunları azaltmaya yönelik çözümler geliştirmeye yönelik ilk adımdır.

Atmosfer

Hava Kalitesi Yumurtası, bir kişinin evi veya ofisi dışında hava kalitesi verilerini toplamak ve paylaşmak için sensörleri kullanan bir cihazdır. ABD Çevre Koruma Ajansı gibi devlet kurumları metropol bölgelerdeki hava kalitesini ve kirlilik seviyelerini izlerken yumurta, kullanıcısının yakın çevresi hakkında gerçek zamanlı veri topluyor. Baz istasyonu, hava kalitesi verilerini İnternet üzerinden iletir; burada özel bir web sitesi, kullanımda olan tüm yumurtalar tarafından toplanan bilgileri toplar ve görüntüler. Gerçek zamanlı veriler, kentsel politikaların etkisini ve kirlilik seviyelerindeki değişiklikleri değerlendirmek, ayrıca bu alanda yeni politikalar ve çözümler geliştirmek ve benimsemek için kullanılabilir. Bu hizmet aynı zamanda şehir sakinlerinin ikamet ettikleri yerler ve evleri üzerindeki kişisel ve doğrudan etkileri hakkında daha fazla bilgi edinmelerine de olanak tanıyor. Hava Kalitesi Yumurtası, Kuzey Amerika, Batı Avrupa ve Doğu Asya'da bulunabilir ve en hızlı büyüyen kentsel nüfusa ve yüksek kirlilik oranlarına sahip gelişmekte olan ülkelerde gelecekte rol oynayabilir.

Çöp konteynerleri (kutular)

BigBelly cihazı, çöpleri sıkıştıran ve dolduğunda temizlik ekiplerini uyaran, güneş enerjisiyle çalışan bir çöp kutusudur. Paylaşılan ağ, her bir BigBelly çöp kutusundan toplanan verileri analiz ederek, toplama faaliyetlerinin planlanmasına ve atık toplama sıklığı ve çöp kutusunun büyüklüğü gibi ayarlamaların anında yapılmasına olanak tanıyor. BigBelly sistemleri her yerde bulunur: şehirlerde, büyük iş merkezlerinde, üniversite kampüslerinde, parklarda ve plajlarda.
Boston Üniversitesi çöp toplama sıklığını haftada 14'ten 1,6'ya düşürdü. Üniversite, atık toplama sırasında daha az çöp torbası kullanarak ve daha az karbondioksit üreterek yalnızca zamandan değil, enerjiden de tasarruf etti.

Evsel atık hacimlerinin mevcut 1,3 tondan 2025 yılına kadar 2,2 milyar tona çıkacağı öngörüldüğünde, büyük miktarlarda atıkla başa çıkmak için ek araçlar gerekli olacaktır.

Ormanlar

Invisible Track, yasadışı ağaç kesimiyle mücadeleye yardımcı olmak için korunan orman alanlarındaki ağaçlara gizlice yerleştirilen küçük bir cihazdır. Bir deste karttan daha küçük olan cihazlar, yasa dışı hasat edilen ağaçlar cep telefonu kapsama alanına girdiğinde yetkililere haber veriyor. Kolluk kuvvetleri daha sonra üretim sahalarını tespit edebilir ve yasadışı ağaç kesimi nedeniyle insanlara para cezası vermekten çok daha kapsamlı bir ölçekte faaliyeti durdurabilir.

Stealth Truck ağları şu anda, 2000 ile 2005 yılları arasında her yıl ortalama 3.460.000 hektar birincil ormanı kaybeden Brezilya'nın Amazon ormanlarında konuşlandırılmış durumda. Birçok yasadışı ormansızlaştırma faaliyeti, uzak bölgelerde uydu ve radyo frekanslarının genellikle çok zayıf olması nedeniyle tespit edilememektedir. Görünmez Yol artık Brezilya'nın en savunmasız ve uzak bölgelerinde bile ormanların korunabilmesini ve korunabilmesini sağlıyor.

Su yolları

Avustralya'nın Entegre Deniz Gözlem Sistemi, Büyük Set Resifi boyunca okyanus koşullarının deniz ekosistemleri ve iklim değişikliği üzerindeki etkisini inceleyen araştırmacılar için veri toplayan bir sensör ağıdır. Sensörlerle donatılmış şamandıralar biyolojik, fiziksel ve kimyasal verileri toplar. Veriler, kıyıya olan mesafeye bağlı olarak mikrodalgalar, televizyon ve 3G mobil ağlar dahil olmak üzere çeşitli kablosuz teknolojiler kullanılarak kıyıdaki bir baz istasyonuna iletilir. Sistem 2010 yılında Büyük Set Resifi boyunca yedi farklı noktada konuşlandırıldı ve balık hareketlerini, biyolojik çeşitliliği ve mercan resiflerine verilen zararı incelemek için veri topladı.