مبانی مهندسی کنترل

برنامه‌های اینترنت اشیا IoT

اینترنت اشیا در ترکیب با دیگر اخلالگران تکنولوژیکی مانند 5G ، اتوماسیون و یادگیری ماشین ، شیوه تجارت و زندگی ما را دگرگون می کند.

بنابراین با در نظر گرفتن این موضوع ، بیایید عمیقاً به IoT و برخی از کاربردهای عملی که امروزه تأثیرگذار بوده اند ، بپردازیم.

اینترنت اشیا چیست؟
اینترنت اشیا (IOT) یک شبکه شل از نقاط پایانی دیجیتالی به هم پیوسته است ، مانند دستگاه های مصرف کننده ، شبکه ها ، سرورها ، برنامه ها و غیره. در حالی که تنوع زیادی از "چیزهایی" که اینترنت اشیا را تشکیل می دهند وجود دارد ، اما همه آنها مشترک هستند ویژگی انتقال داده ها از طریق یک شبکه بدون نیاز به تعامل انسان به انسان یا انسان به کامپیوتر.

برای انجام این کار ، مطمئناً هر "چیز" باید با شناسه های منحصر به فرد (UID) همراه باشد تا از اقیانوس سایر دستگاهها و نقاط پایانی ، مانند آدرس IP ، انتخاب شوند. در ساده ترین شکل ، اکوسیستم اینترنت اشیا شامل دو یا چند دستگاه با قابلیت جمع آوری داده ها از محیط خود (شامل کاربران) می باشد. آنها می توانند این داده ها را از طریق یک دروازه اینترنت اشیاء به یکدیگر منتقل کنند یا آن را در سایر دستگاه های لبه یا ابر بارگذاری کنند تا به صورت محلی پردازش و تجزیه و تحلیل شود.

اینترنت اشیا در همه جا با برنامه های کاربردی خاص یا "Things" در حال توسعه است که برای رفع نیازهای خاص در همه بخش ها توسعه یافته است.

مشاغل به مزایای بالقوه عملکرد به نحوی که از IoT به نفع خود استفاده می کند ، پی بردند ، مانند:

افزایش تجربیات مشتریان
کارآمدتر عمل می کند
استفاده بیشتر از داده های (مصرف کننده)
بهبود تصمیم گیری
تسریع در ارائه خدمات
افزایش نرخ پذیرش در بین مصرف کنندگان
در زمینه های کمتر مصرف گرا ، اهداف اینترنت اشیا مشابه هستند ، اما ممکن است اهداف را به موارد زیر تغییر دهند:

بهبود بهره وری کارکنان
افزایش دید در فرایندها و دارایی های دیجیتالی
بهبود دسترسی به داده های زمان واقعی
تسهیل ارتباطات
اکوسیستم اینترنت اشیا می تواند مانند سیستم های GPS نصب شده بر روی خودروهای ناوگان ناوگان که مکان آنها را به سرور مرکزی ارتباط می دهد ، پیچیده باشد. این سرور داده ها را جمع آوری ، سازماندهی و منتقل می کند تا به هماهنگی دارایی ها ، نقشه ها یا مسیرها کمک کند و داده های زمان واقعی لازم را برای تصمیم گیری های مهم تجاری در اختیار تصمیم گیرندگان قرار دهد.

یا ممکن است ساده باشد مانند خانه Amazon Amazon Echo ، Google Home یا Apple HomePod که به شما در خرید مواد غذایی از یک بازار آنلاین کمک می کند.

9 برنامه های کاربردی خاص اینترنت اشیا IoT 

1. علوم بهداشتی و زندگی
بدون شک گسترده ترین استفاده و آگاهی از کاربردهای اینترنت اشیا در این فضا به پوشیدنی های مصرف کننده نسبت داده می شود. و امروزه بدون شک محبوب ترین و فراگیرترین نوع پوشیدنی ساعت هوشمند است.

محدوده گلکسی از گوگل ، سری اپل واچ و دستگاه های مختلف Fitbit به معرفی کمی نیاز دارند. در مورد دستگاه های Galaxy Wear و Apple Watch ، اینها ابزارهای قدرتمند بهره وری و افزونه تلفن هوشمند شما با بسیاری از قابلیت های یکسان هستند.

با این حال ، محبوب ترین استفاده از پوشیدنی ها ، ردیابی تناسب اندام و فعالیت است که توسط شرکت هایی مانند Fitbit هدایت می شود.

پیچیدگی و ویژگی های این دستگاه ها با سایش در حال افزایش است. از مانیتورهای ضربان قلب گرفته تا ردیاب های با کیفیت خواب تا GPS و WiFi/5G داخلی ، ما فقط سطح را خراشیده ایم. با این حال ، آینده پوشیدنی ها ممکن است دستگاه هایی باشند که حتی از طریق دستگاه های تعبیه شده مانند Neuralink به طور ذاتی با ما مرتبط هستند.

2. مصرف کننده و خانه
خانه هوشمند مدت ها ایده آل متعصبان فن آوری بوده است اما اکنون به آرامی به واقعیت تبدیل می شود.

تقریباً می توانید نسخه های هوشمند همه لوازم خانگی را پیدا کنید ، از ماشین لباسشویی گرفته تا یخچال گرفته تا آینه کمد لباس.

آنها نه تنها می توانند عملکردهای پیشرفته ای را ارائه دهند که در سیستم های معمولی موجود نیست ، بلکه می توان آنها را از طریق یک نقطه تماس متصل و کنترل کرد.

به عنوان مثال ، دستیارهای خانگی مصرف کننده مانند Google Home ، Apple HomePod و Amazon Echo می توانند با بسیاری از لوازم خانگی دیگر ادغام شوند. دیگران ممکن است با برنامه های مخصوص تلفن هوشمند یا رایانه خود همراه باشند. این کاربردها از کاربردی تا لوکس متفاوت است. به عنوان مثال ، آنها می توانند در نگهداری و کنترل سیستم های اعلام حریق ، نظارت بر مصرف انرژی/آب و یا حفظ کنترل کامل آب و هوا در سراسر خانه شما کمک کنند.

3. حمل و نقل و تدارکات
در حالی که ما هنوز راهی برای حذف کامل رفت و آمد صبح شما هستیم ، مدیریت ترافیک زمینه ای است که گام های بلندی را برداشته است.

اکثر خودروهای مدرن تولید شده امروزه دستگاه های اینترنت اشیاء هستند و به تنهایی دارای سیستم های سرگرمی و سرگرمی با ویژگی هایی مانند یکپارچه سازی بدون درز گوشی های هوشمند ، GPS و حتی اتصال به اینترنت هستند.

حتی با استفاده از برنامه هایی مانند Google Maps و Waze ، ما اطلاعاتی را دریافت می کنیم که زندگی ما را آسان می کند و آن را با سیستم های نظارت بر ترافیک به اشتراک می گذاریم.

با این حال ، ما همچنین با ظهور "ماشین هوشمند" روبرو هستیم که توسط شرکت هایی مانند تسلا پیشگام شده است. وسایل نقلیه خودکار ممکن است گام بعدی برای دستیابی به سیستم های مدیریت ترافیک کاملاً یکپارچه باشد.

4. کشاورزی
به طور معمول ، ما به کشاورزی و فناوری پیشرفته در یک راستا فکر نمی کنیم.

با این حال ، کشاورزان در حال حاضر از این فناوری ها برای دسترسی به داده های بی سابقه و قدرت تصمیم گیری استفاده می کنند.

به عنوان مثال ، سنسورهایی که می توانند خواص مختلف خاک را تشخیص دهند ، مانند سطح رطوبت و اسیدیته و در دسترس بودن مواد مغذی ، در حال حاضر متداول هستند. این می تواند به کشاورزان کمک کند تا تشخیص دهند که چه محصولاتی برای خاک مناسب هستند یا خاک را به طور مناسب آماده کنند. از دستگاه های مشابه می توان برای جمع آوری و تجزیه و تحلیل داده های مربوط به آب و هوا ، آب و هوای کوتاه مدت و غیره استفاده کرد.

کشاورزان همچنین می توانند از طیف وسیعی از دستگاه های دیگر اینترنت اشیاء که شامل ردیابی ناوگان ، مدیریت موجودی ، مشاهده میدانی و حتی نظارت بر دام است ، بهره مند شوند. این امر باعث ایجاد رشته "کشاورزی دقیق" و مفهوم "مزرعه هوشمند" شده است.

5. خرده فروشی و مهمان نوازی
از آنجا که صنعت بر ارائه بهترین تجربیات کاربر ممکن تمرکز می کند ، طبیعی است که این بخش نیز به سمت IoT متمرکز شود.

به عنوان مثال ، کلیدهای الکترونیکی می توانند مستقیماً به تلفن هوشمند شما ارسال شوند و برای باز کردن درهای هتل با استفاده از کدهای QR استفاده شوند. این می تواند زمان های طولانی ناامید کننده ورود و خروج را کاهش دهد و همچنین سایر تعاملات مانند سفارش خدمات اتاق ، درخواست خدمات نظافت ، استفاده از دربان و غیره را کاهش دهد. این امر هم در وقت مصرف کننده و هم در تلاش میزبان صرفه جویی می کند. همچنین ، بسیاری از تعاملات غیر ضروری انسان با انسان را حذف می کند.

برنامه های کاربردی اینترنت اشیا همچنین به مشاغل مهمان نوازی فرصت های بی سابقه ای برای بازاریابی شخصی ، پیام رسانی و پیشنهادات متناسب می دهد.

این نوآوری ها در حالی که هدف اصلی آن نبوده است ، در دنیای ما پس از همه گیری معقول تر است.

6. صرفه جویی در انرژی و "شبکه هوشمند"
این تنها استفاده مدنی در مقیاس بزرگ از اینترنت اشیا نیست ، اما به یکی از موضوعاتی تبدیل شده است.

وجدان جمعی ما هرگز در مورد به حداقل رساندن ردپای محیطی خود بیشتر درگیر نشده است. کاهش و کارآمدتر مصرف انرژی یکی از راههای مهم دستیابی به این هدف تلقی می شود.

از نیروگاه های صنعتی گرفته تا بلوک های شهری عمومی ، نصب کنتورهای برق هوشمند با حسگرهای داخلی و قابلیت اینترنت اشیا می تواند به ما در نظارت و کنترل موثرتر جریان برق کمک کند.

هجوم داده ها همچنین به بهبود مدل های پیش بینی کننده در مورد زمان اوج مصرف و سایر روندهای مهم کمک می کند. علاوه بر این ، تعمیر و نگهداری با شناسایی و شناسایی سریعتر و دقیقتر خطاها افزایش می یابد.

برنامه های کاربردی رو به مصرف کننده همچنین می توانند اطلاعاتی را در اختیار افراد قرار دهند تا بتوانند کنترل بیشتری بر الگوهای مصرف خود داشته باشند.

7. ساختمانها و ساختمانها
برنامه های کاربردی اینترنت اشیاء نیز در سراسر چرخه عمر ساخت و تعمیر و نگهداری مداوم ساختمان کشف می شوند. هدف از این برنامه ها عمدتا افزایش بهره وری و کارایی در عین کاهش هزینه های عملیاتی است.

نمونه هایی از این سیستم ها متعدد هستند:

کنترل دسترسی الکترونیکی ساختمان با ردیابی ورود/خروج
سنسورهای متصل به سیستم های آب/برق برای ردیابی استفاده و خطاهای احتمالی
اتوماسیون و نظارت بر سیستم های مختلف مانند HVAC ، دزدگیر ، آسانسور و ...
نظارت
از این سیستم ها می توان در املاک مسکونی و تجاری ، مانند مراکز خرید یا ساختمان های اداری استفاده کرد.

8. صنعتی
اخیراً بخش صنعت به عنوان برترین حوزه کاربرد IoT مطرح شده است.

این یک فضای بسیار رقابتی است و اینترنت اشیا ، همراه با اتوماسیون و یادگیری ماشین ، با کاهش هزینه های عملیاتی و افزایش بهره وری/کارایی به سازمان ها کمک می کند تا رقابتی باقی بمانند.

از ابزارهای پوشیدنی و واقعیت افزوده به طور فزاینده ای برای کمک به نیروی کار مولد و بهبود مدیریت منابع انسانی استفاده می شود. اپراتورها همچنین از افزایش نظارت بر سطح فروشگاه ، از جمله داده های زمان واقعی تجهیزات تولید و سیستم های مدیریت موجودی ، به طور قابل توجهی سود می برند.

در سال های اخیر ، نوآوری عظیمی در زمینه رباتیک و اسکلت های بیرونی صنعتی ایجاد شده است که ایمنی و بهره وری را نیز افزایش می دهد. و ، جالب خواهد بود که ببینیم چگونه این ناگزیر با اکوسیستم بزرگتر اینترنت اشیا ادغام می شود.

9. امنیت و ایمنی عمومی
تعداد برنامه های کاربردی اینترنت اشیا در حوزه امنیت و امنیت عمومی بسیار زیاد است که نمی توان از آنها نام برد.

در رابطه با حفاظت از اموال خصوصی یا محدود ، کاربران می توانند به لطف حسگرهای پیشرفته محیطی ، هواپیماهای بدون سرنشین و سیستم های دوربین ویدئویی متصل ، از نظارت و نظارت بهتری برخوردار شوند.

کارکنان دولتی مانند پلیس ، آتش نشانان و امدادگران می توانند از دسترسی بهتر به اطلاعات بلادرنگ و همچنین فناوری اینترنت اشیاء که در خودروهای پلیس، ماشین های آتش نشانی و آمبولانس آنها تعبیه شده است ، بهره مند شوند. آشکارسازهای شلیک خودکار اسلحه و "بوگیرهای" مواد منفجره روباتیک تنها برخی از روش هایی هستند که می توان از آنها برای مبارزه با جنایات خشونت آمیز یا در شرایط نبرد استفاده کرد.

نتیجه
تا آنجا که پیشرفت کرده ایم ، واضح است که ما تنها نکته ای را از نظر تنوع ، قابلیت و تأثیر اینترنت اشیا بر زندگی خود دیده ایم. هنگامی که همزمان با پیشرفتهای دیگر در زمینه هوش مصنوعی ، اتوماسیون و شبکه نسل بعدی پیاده سازی شود ، واقعاً این پتانسیل را دارد که شیوه کار و زندگی ما را به شدت متحول کند.

ظهور 5G برای پذیرش بیشتر و نوآوری در فضای اینترنت اشیا بسیار مهم است. رشد این دستگاه های متصل به یکدیگر باعث افزایش تقاضای ما برای اتصال سریع ، قابل اعتماد و پهنای باند شده است. اگر بخواهیم از مزایای کامل داده های زمان واقعی و تصمیم گیری سریعتر وعده داده شده توسط برنامه های اینترنت اشیا استفاده کنیم ، این امر به ویژه صادق است.
 

با فناوری سازنده شهرهای هوشمند آینده آشنا شوید:

شهرهای هوشمند امروزی شیوه زندگی ، کار و بازی ما را دگرگون کرده است. اما ، به گفته متیو مارگتس ، مدیر فروش و بازاریابی در Smarter Technologies ، به دور از حیله سازی قرن 21 مزایای قابل توجهی حتی برای زندگی در پیاده سازی فناوری هوشمند در شهرهای جهان وجود دارد.

شهر هوشمند چیست؟
شهرهای هوشمند از فناوری متصل به یکدیگر برای افزایش کارایی ، به حداکثر رساندن منابع و بهبود کیفیت خدمات و کیفیت عمومی زندگی برای ساکنان خود استفاده می کنند. یک شهر هوشمند فضایی را نشان می دهد که در آن انسان و فناوری به لطف گرایش هایی مانند داده های بزرگ ، هوش مصنوعی و اینترنت اشیاء (IoT) به صورت هوشمندتر ، متصل و خودکار با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند.

شهرهای سراسر جهان در حال حاضر بسیار باهوش تر از چند سال پیش هستند. ابتکارات می توانند طیف وسیعی از برنامه ها ، از جمله توزیع برق ، سیستم های حمل و نقل ، چراغ های خیابان و حتی جمع آوری زباله را پوشش دهند.

حقیقت این است که این تغییرات نمی توانند به زودی رخ دهند. تا سال 2050 ، سازمان ملل پیش بینی می کند که 68 درصد از جمعیت جهان در مناطق شهری زندگی خواهند کرد. با افزایش تعداد بیشتری از مردم در شهرها ، می توان انتظار افزایش چالش های زیست محیطی ، اجتماعی و اقتصادی را داشت. اما با هوشمندسازی شهرها ، شانس بیشتری برای غلبه بر این چالش ها و همچنین بهبود شاخص های کلیدی کیفیت زندگی برای شهرنشینان داریم.

مزایای شهرهای هوشمند چیست؟
از صرفه جویی در منابع گرفته تا شهرهای امن برای زندگی ، مزایای شهرهای هوشمند نامحدود است. در اینجا چند نمونه از رایج ترین کاربردها و مزایای امروز آورده شده است:

کنترل ترافیک

حرکت و مذاکره در مورد ترافیک یکی از بزرگترین چالش هایی است که کسانی که در شهرها زندگی می کنند با آن روبرو هستند. خوشبختانه فناوری هوشمند راه حل های امیدوار کننده ای ارائه می دهد ، مانند:

تنظیم مسیرهای حمل و نقل عمومی در زمان واقعی با توجه به تقاضا
سیستم های هوشمند چراغ راهنمایی برای بهبود ازدحام
بهره وری منابع

با خودکارسازی عملکردهایی که قبلاً به صورت دستی انجام می شد ، شهرها قادر به استفاده بهتر از منابع انسانی هستند. به جای تصور تا حدودی قدیمی هوش مصنوعی (AI) و اتوماسیون که جایگزین مشاغل انسان می شود ، فناوری دست به دست هم داده تا کارایی فرایند را افزایش دهد. به عنوان مثال می توان به استفاده از کنتورهای هوشمند برای خدمات آب و برق ، مطالعه و بازبینی توسط انسانها در پایه ، به جای تکیه بر قرائت دستی درب پشت ، یا حسگرهای متصل به ظروف زباله برای گزارش اینکه در واقع کدام ها باید تخلیه شوند ، استفاده از نظر لجستیکی و کارآمدتر از نظر محیط زیست استفاده کرد. مسیرهای حمل و نقل فناوری هوشمند حدسیات را حذف می کند و به منابع اجازه می دهد در جایی که بیشترین نیاز را دارند مستقر شوند.

بهره وری انرژی

با نظارت بر مصرف انرژی در زمان واقعی ، شهرها موقعیت بهتری برای شناسایی فرصت های هدر رفت و بهره وری انرژی دارند. نورپردازی هوشمند همچنین بخشی از استراتژی بهره وری انرژی را تشکیل می دهد و اجازه می دهد تا نورها بر اساس داده های زمان واقعی تنظیم یا کم نور شوند.

ایمنی

به لطف گسترش فناوری های متصل ، شهرها می توانند از داده های زمان واقعی برای بهبود ایمنی و افزایش زمان پاسخگویی به حوادث استفاده کنند. در زمان همه گیری جهانی ، می توان از فناوری هوشمند برای کنترل دسترسی و نظارت بر اشغال استفاده کرد.

همکاری بزرگتر

فناوری شهر هوشمند ساکنان شهر را تشویق می کند تا در اداره شهرهای خود مشارکت فعال داشته باشند. به عنوان مثال ، برنامه ها به شهروندان اجازه می دهند مسائل محلی را گزارش کرده ، منابع را به هم متصل کرده و به اشتراک بگذارند.

با درک اینکه یک شهر هوشمند چقدر می تواند مفید باشد ، ما فقط باید به نمونه های زندگی واقعی نگاه کنیم.

لندن

بر اساس هفتمین ویرایش IESE Cities in Motion Index 2020 ، لندن در سال 2020 بار دیگر هوشمندترین شهر جهان اعلام شد.

این شاخص سالانه سطح توسعه 174 شهر جهان را در 9 بعد مورد بررسی قرار می دهد که برای شهرهای واقعا هوشمند و پایدار مهم تلقی می شوند:

اقتصاد
محیط
حکومت
سرمایه انسانی
طرح بین المللی
تحرک و حمل و نقل
انسجام اجتماعی
فن آوری
برنامه ریزی شهری
لندن از سال 2017 رتبه 1 را در اختیار دارد. همچنین جالب است بدانید که این شهر بیش از سایر شهرهای جهان دارای استارت آپ ها و برنامه نویسان بیشتری است. لندن به جز انسجام اجتماعی و محیط تقریباً در همه ابعاد نه گانه از موقعیت خوبی برخوردار است.