اینترنت اشیاء چیست؟


IoT یا اینترنت اشیاء مفهوم جدیدی در دنیای تکنولوژی است. با توسعه روز افزون تکنولوژی بسیاری از دستگاه های مورد استفاده بشر هوشمند شده و میتوانند با محیط پیرامون خود به تعامل بپردازند. از طرفی با پیشرفت تکنولوژی های ارتباط میان دستگاه ها میتوان تعاملات میان آنها را افزایش داد و برای بسیار از کاربردها از آن استفاده نمود. مفهوم اینترنت اشیاء به ارتباطات میان اشیای هوشمند تلقی میشوند که میتوانند به تبادل داده میان همدیگر بپردازند. این دستگاه های هوشمند میتوانند در ساختمان، خودرو، صنعت، سلامت و دردیگر زمینه ها مورد استفاده قرار گیرند.

خانه هوشمند


اینترنت اشیاء برای هوشمندسازی و یکپارچه کردن بخش‌های مختلف یک ساختمان با استفاده از اینترنت و با هدف کاهش مصرف انرژی در کنار استفاده‌ی موثر از منابع و تضمین امنیت بالا، مطرح شده است.

اغلب وسایل در ساختمان‌های هوشمند به یکدیگر متصل هستند و با یک دستگاه مرکزی کنترل می‌شوند. در گذشته مکانیزه کردن فرایندهای درون منازل با استفاده از پروتکل‌های مبتنی بر سیم نظیر KNX انجام میگرفت که علی‌رغم محاسن زیاد، نیاز به سیم‌کشی و تغییرات در سیستم برقی ساختمان داشت که همین مسئله باعث تحمیل هزینه‌های بالا و پیچیدگی در اجرا و محدودیت‌های توسعه‌ای این سیستم‌ها می‌شد.

در فناوری‌های نوین هوشمندسازی، امکان پیاده‌سازی سیستم‌های هوشمند به صورت بی‌سیم و امن وجود دارد که بدون محدودیت و تخریب در ساختمان، منجر به کاهش هزینه‌های زیرساختی مورد نیاز خواهد شد. امروزه برای ایجاد ارتباط بین سنسورها، از پروتکل‌های بی‌سیم همچون Wi-Fi، LoRa، Z-Wave و ZigBee استفاده می‌شود که از جدیدترین راهکارهای شبکه سازی و اتصال دستگاه‌ها و سنسورها در یک فضا هستند. در این بین پروتکل ارتباطی Wi-Fi معمولا مقرون به صرفه‌تر و فراگیر‌تر است.

به صورت کلی برای دستیابی به یک ساختمان هوشمند باید زیرساخت‌هایی فراهم شود که از طریق آن کلیه‌ی لوازم و سیستم‌های یک خانه در ارتباط با یکدیگر باشند و با هم گفتگو کنند. گفتگوی اشیاء به معنی رد و بدل کردن داده‌ها است و از این داده‌ها برای مدیریت کارآمدتر منازل نیز استفاده می‌شود. از آن جمله می‌توان به دریافت داده‌های حاکی از رفت‌وآمد ساکنین منزل با خلاصه‌سازی الگوهای تکرارپذیر، اشاره کرد که سیستم مرکزی با تکیه بر آن قادر به ارسال دستور به اشیاء هوشمند منزل خواهد بود. به طور نمونه قبل از ورود فرد به خانه آسانسور در مقابل درب و در طبقه همکف فراخوانده می‌شود،

دمای هوای خانه متناسب با فصل و در زمان مناسب قبل از ورود کاربر تنظیم، چای ساز شروع به کار می‌کند، با ورود ساکنین به منزل روشنایی به فراخور ساعات روز تنظیم می‌گردد و... از جمله اتفاقات دنیای آینده مبتنی بر اینترنت اشیاء خواهد بود.

شهر هوشمند


آبیاری هوشمند

آبیاری هوشمند فضای سبز سیستمی است که متناسب با نوع توپوگرافی زمین و نیاز گیاه به صورت خودکار با پلتفرم‌های از قبل طراحی شده و یا به صورت دستی و از طریق اپلیکیشن‌های توسعه یافته برای دسترسی کاربران، طراحی و اجرا می‌گردد. کاهش چشمگیر مصرف آب و افزایش انطباق‌پذیری نحوه‌ی آبیاری با انواع مختلف خاک و گیاه در شرایط مختلف جوی از عمده دلایل ایجاد نیاز برای گرایش به سمت هوشمندسازی آبیاری فضای سبز بوده است. زیرا می‌تواند علاوه بر کنترل دستگاه‌های توزیع کننده‌ی آب(سیستم قطره‌ای ، بارانی و...) متناسب با دستور کاربر، با تجمیع اطلاعات مربوط به شرایط هواشناسی شامل دما، رطوبت، پارامترهای جوی و... نیاز آبی فضاهای سبز را شناسایی و براساس پارامترهای اندازه‌گیری‌شده و محاسبات اتوماتیک، الگوی رفتاری محیط و گیاه را با کمترین درصد خطا شبیه‌سازی کرده و به توسعه‌ی پلتفرم‌های یادگیرنده بیانجامد.

این سیستم‌ها کاربر را قادر خواهد ساخت تا به راحتی فضای سبز خود را در هر زمان که تمایل دارد آبیاری کرده و کمترین خسارت بر اثر بی‌آبی یا کم‌آبی به فضای سبز تحمیل شود. همچنین رویه‌دار شدن جریان آبیاری سبب می‌شود تا با کمترین آب، بیشترین بهره‌وری ایجاد شود. با توجه به وضعیت فعلی آب کشور و این نکته که تقریبا ۸۰ درصد از هدر رفت آب در بخش کشاورزی است، استفاده از راه حل‌های هوشمندسازی می‌تواند یک راهکار مطمئن و مطلوب برای برون‌رفت از بحران آب و مدیریت مناسب آن باشد.

مدیریت پسماند هوشمند

در ایران روزانه ۵۰ میلیون کیلوگرم زباله‌ی خانگی تولید می‌شود. به عبارت دیگر این عدد سالانه بالغ بر حدود ۱۸ میلیون تن زباله است که تنها ۵ درصد از آن وارد چرخه‌ی بازیافت می‌شود. به همین دلیل مدیریت پسماندها یکی از مهمترین نیازهای زندگی روبه‌رشد شهرنشینی در کشورمان است. در همین راستا میتوان با هوشمندسازی سطل‌های زباله‌ی شهری و ماشین‌های جمع آوری، اطلاعات کل زباله‌‌‌‌‌‌های جمع آوری شده شامل وزن، ساعت ورود و خروج زباله‌‌‌‌‌‌ها و... را به صورت لحظه‌ای ثبت کرد. حسگرهای مدیریت پسماند هوشمند با استفاده از انرژی تجدید پذیر خورشیدی کار کرده و اطلاعات مربوط به سطوح پرشده را برای مرکز ارسال می‌کنند. در مرکز نیز با مانیتور وضعیت سطل‌ها و یا ابزار جمع‌آوری، با استفاده از داشبوردهای مدیریتی و یا اپلیکیشن‌ قابل نصب بر روی تلفن همراه، امکان نظارت و کنترل فرایند جمع‌آوری زباله‌ها را برای کاربران میسر می‌سازد. نقطه‌ی شروع مدیریت پسماند، جمع آوری و دفع مواد زاید است و تا مدیریت حرفه‌ای آن که شامل دستیابی به اقتصاد مبتنی بر بازیافت با هدف صرفه جویی در منابع و کاهش اثرات نامطلوب روی محیط زیست است، ادامه می‌یابد. مزایای مدیریت پسماند هوشمند :

  • سنجش و مانیتور میزان مواد موجود در سطل و دمای داخل آن
  • اطلاع‌رسانی پرشدن سطل زباله
  • جمع‌آوری بیشترین مقدار زباله در کمترین زمان
  • کاهش میزان انتشار میکروب در طول راه
  • کاهش هزینه‌ی جمع‌آوری زباله و بهبود وضعیت بهداشت محیط
  • تحلیل داده‌های هر منطقه برای برنامه‌ریزی بهتر
 

روشنایی هوشمند

روشنایی هوشمند به سیستمی گفته می‌شود که امکان کنترل وضعیت روشنایی را از راه دور و یا متناسب با دستورات پیش‌فرض، فراهم می‌آورد و در مراحل پیشرفته‌تر با تحلیل داده‌های کسب‌شده از وضعیت‌های خاموش و روشن شدن لامپ‌ها در بازه‌های زمانی مختلف و خلاصه‌سازی الگوهای تکرارپذیر، برای روشنایی و کیفیت آن به صورت خودکار فرمان صادر می‌کند. به طور نمونه با استفاده از فناوری‌ آشکارسازی حرکت با استفاده از امواج مادون قرمز متصاعد شده از منبع متحرک، می‌توان امکان هرگونه تغییرات خودکار و یا دستی را برای خاموش شدن لامپ‌ها فراهم آورد و یا براساس نورهای محیطی با تعریف آستانه‌ی نور مورد نیاز، در فضای مورد کاربری میزان نور و حتی رنگ آن را تنظیم نمود. متعاقباً این سیستم سبب کاهش چشمگیر مصرف برق خصوصاً در اماکن عمومی از قبیل معابر، جاده‌ها، پارکینگ‌ها، طبقات یک ساختمان و... می‌شود.

راهکار روشنایی هوشمند شهری ما علاوه بر صرفه‌جویی قابل توجه در مصرف انرژی، امکان مدیریت، نگهداری و نظارت کارآمد بر این سیستمها را فراهم می‌آورد. با استفاده از راهکارهای نوین هوشمندسازی، اصلاح منبع نور و طراحی روشنایی می‌توان تا ۸۰% مصرف انرژی را در بخش روشنایی کاهش داد. . هوشمندسازی تجهیزات، علاوه بر این که باعث کاهش چشمگیر مصرف می شود، کمک می‌کند تا تجهیزات پرمصرف شناسایی شده و در صورت لزوم و داشتن توجیه اقتصادی، آنها را با تجهیزات کم مصرف جایگزین نمود. بخشی از مکانیزم‌های موجود در روشنایی هوشمند  شامل موارد زیر است :

  • تنظیم سطح نور به صورت دستی و یا اتوماتیک، متناسب با نور محیطی
  • تعیین و مشاهده‌ی وضعیت روشنایی در هر موقعیت مکانی
  • مدیریت روشنایی از راه دور و بیرون ساختمان توسط اپلیکیشن