شبکه IOT به معنای ارتباط بین دستگاه‌ها و سنسورها از طریق شبکه‌های بی‌سیم است و قادر است به طور خودکار اطلاعات را جمع‌آوری، ارسال و تبادل کند. این فناوری استثنایی قابل توسعه است و در آینده تأثیر عمده‌ای بر زندگی روزمره ما خواهد داشت. این مقاله تمرکز خود را بر روی نحوه ارتباط بین دستگاه‌ها و سنسورها در آینده و اثرات آن در مختلف حوزه‌ها مطرح می‌کند.

در این مقاله میخوانید :

معنی و مفهوم این فناوری

شبکه IOT نوعی فناوری است که اشیاء فیزیکی را قادر می‌سازد با همدیگر و با شبکه‌های کامپیوتری ارتباط برقرار کنند و اطلاعات را با یکدیگر به اشتراک بگذارند. این اشیاء می‌توانند مجهز به حسگرها، وسایل کنترلی و ابزارهای دیگر باشند که قادر به جمع آوری و ارسال داده‌های محیطی و عملکرد خود هستند. با اتصال این اشیاء به اینترنت و اشتراک گذاری داده‌ها، IoT امکان پیشرفت و بهبود عملکردهای مختلف را فراهم می‌کند.

عملکرد IoT بر اساس همکاری بین سه عنصر اصلی استوار است: اشیاء هوشمند، شبکه‌های ارتباطی و سامانه‌های هوشمند. اشیاء هوشمند شامل اشیاء فیزیکی می‌شوند که از حسگرها و دستگاه‌های کنترلی برخوردارند و قابلیت اندازه‌گیری و جمع‌آوری داده‌ها را دارند. این اشیاء می‌توانند از کامپیوترهای مبتنی بر لبه (Edge Computing) استفاده کنند تا بخشی از پردازش داده‌ها را به صورت محلی انجام دهند و سپس اطلاعات را به شبکه‌های ارتباطی منتقل کنند. این شبکه‌ها به اشتراک گذاری داده‌ها و ارتباط مستقیم بین اشیاء و سامانه‌های هوشمند اجازه می‌دهند داده‌ها را تحلیل و پردازش کنند و دستورات کنترلی را برای اشیاء ارسال کنند.

پیشرفت و گسترش IoT در سال‌های اخیر بسیار مهم بوده است. با بهره‌گیری از زیرساخت‌های شبکه، باتجربه‌تر شدن تکنولوژی‌های بی‌سیم و افزایش حجم داده‌ها، امکان دسترسی به اشیاء و جمع‌آوری داده‌ها به طور گسترده‌تر فراهم شده است.

با امکانات پیشرفته IoT، می‌توان کاربردهای گسترده‌تری را پیاده‌سازی کرد، از جمله: خانه‌هوشمند (کنترل راحت‌تر و خودکارسازی فضای زندگی)، شهرهوشمند (مدیریت بهتر ترافیک، نورپردازی هوشمند و مدیریت منابع)، صنعت هوشمند (تمرکز بر اتوماسیون صنعتی و بهینه‌سازی استفاده از منابع) و بهداشت و سلامت هوشمند (تکامل به سمت سیستم‌های بهداشت پیشگیرانه و مراقبت از بیمار بهبود یافته).

مهم ترین چالش های شبکه IOT

اما با توسعه شبکه IOT ، چالش‌هایی نیز به وجود آمده است. مهمترین چالش‌های IoT عبارتند از:

امنیت: اتصال چندین دستگاه به هم، به طور معمول افزایش نقاط ضعف امنیتی را به همراه می‌آورد. حفظ امنیت داده‌ها، حفظ حریم خصوصی کاربران و مقابله با حملات سایبری از جمله چالش‌های مهم این حوزه هستند.
مقیاس‌پذیری: با رشد تعداد اشیاء متصل به IoT، توانایی مقیاس پذیری و مدیریت آن‌ها به چالش می‌کشد. کاهش هزینه‌ها و مدیریت کارآمد سامانه‌های بزرگ IoT چالش‌هایی است که باید با آن‌ها برخورد شود.
استانداردسازی: وجود استانداردهایی برای امنیت، ارتباطات و تعامل بین اشیاء بهبود امکان اتصال و همکاری بین اشیاء را فراهم می‌کند. البته، همچنین نیاز به تعامل بین استانداردهای مختلف و همگرایی بر روی استانداردهای مشترک چالش‌هایی را به وجود می‌آورد.
مدیریت داده: چالش‌هایی در زمینه ذخیره‌سازی، پردازش و تحلیل داده‌ها را ایجاد می‌کند. توسعه سامانه‌های هوشمند برای مدیریت این حجم انبوه از داده‌ها ضروری است.

فواید و کاربردهای IOT در زندگی

بهبود مدیریت انرژی: یکی از استفاده‌های مهم IoT در حوزه انرژی، بهبود مدیریت و کنترل مصرف انرژی است. با استفاده از سنسورها و دستگاه‌های هوشمند، می‌توان دریافت اطلاعات دقیق در مورد مصرف انرژی در ساختمان‌ها، شبکه‌های برق و انرژی های تجدید‌پذیر. این اطلاعات به مدیران و کاربران این انرژی‌ها کمک می‌کند تا روش‌های بهینه‌تری را برای مدیریت و مصرف انرژی پیدا کنند. این بهبودات می‌تواند منجر به کاهش هزینه‌های انرژی و حفظ منابع طبیعی باشد.
بهبود سلامتی: IoT می‌تواند در بهبود سلامتی افراد نقش مهمی ایفا کند. از سنسورهای پوشیدنی برای کنترل و پیشرفت در سلامتی شخصی، تا دستگاه‌های بررسی و مانیتورینگ پزشکی در مراکز درمانی، IoT توانسته است نقش موثری در کاهش هزینه‌ها و بهبود خدمات بهداشتی و درمانی داشته باشد. به وسیله IoT، اطلاعات در مورد روند درمانی بیماران جمع‌آوری و تجزیه و تحلیل می‌شوند و این اطلاعات به پزشکان کمک می‌کند تا تصمیمات بهتری در خصوص درمان بیماران بگیرند.
کشاورزی هوشمند: استفاده از IoT در زمینه کشاورزی هوشمند نیز به بهبود عملکرد، بهره‌وری و کاهش هزینه در بخش کشاورزی کمک می‌کند. از طریق سنسورها، داده‌های مربوط به خاک، آب، نور و محیط را می‌توان جمع‌آوری کرد و با تجزیه و تحلیل این داده‌ها، میزان آبیاری مناسب و نیاز به مواد شیمیایی و کود را تعیین کرد. همچنین، با استفاده از دستگاه‌های هوشمند، می‌توان بهبودهایی در طبیعت و تولید محصول داشت و منابع طبیعی را حفظ کرد.
حمل و نقل هوشمند: IoT می‌تواند به عنوان یک ابزار قدرتمند در بهبود حمل و نقل شهری و خودروهای هوشمند استفاده شود. سنسورها و دستگاه‌های هوشمند می‌توانند اطلاعات در مورد ترافیک، پارکینگ، شبکه حمل و نقل عمومی و ایستگاه‌های طرف قرارداد جمع‌آوری کنند. این اطلاعات با تحلیل و استفاده از الگوریتم‌های هوشمند، منجر به بهبود ترافیک، کاهش تاخیر و همه‌گیری در حمل و نقل و بهبود سیستم‌های شهری می‌شوند.

امنیت داده ها و حفط حریم خصوصی

مدیریت صحیح امنیت داده‌ها و حفاظت از حریم خصوصی ضروری است. در زیر به برخی اصول و راهکارهای مهم در این خصوص اشاره خواهیم کرد:

رمزنگاری داده‌ها: استفاده از رمزنگاری برای محافظت از داده‌های ارسالی و ذخیره شده در شبکه IoT بسیار حائز اهمیت است. با رمزنگاری داده‌ها، امکان دسترسی غیرمجاز به اطلاعات و درک محتوای آنها توسط اشخاص غیرمجاز کاهش می‌یابد.
امنیت در سطح دستگاه: دستگاه‌های IoT باید از طرح‌های امنیتی قوی برخوردار باشند. برای ضمانت امنیت در سطح دستگاه، باید اقداماتی نظیر استفاده از رمزنگاری، مدیریت هویت و دسترسی، به‌روزرسانی نرم‌افزارها و سخت‌افزارها، رمزگذاری دستگاه و استفاده از تأیید دو مرحله‌ای (Two-Factor Authentication) اتخاذ شود.
امنیت : شبکه‌های IoT باید برای مقابله با تهدیدات امنیتی مناسب طراحی شوند. از اهمیت فراداده‌ها در امنیت شبکه استفاده می‌شود تا سعی بر شناسایی الگوهای عملکرد غیرمعمول و تشخیص حملات شود. همچنین، استفاده از فایروال ، سیستم‌های جلوگیری از هجمه (Intrusion Prevention Systems) و ورودی‌های امن برای دستگاه‌ها و ساختارهای شبکه راهکارهایی هستند که می‌توانند امنیت در شبکه را افزایش دهند.
مدیریت هویت و دسترسی: این راهکار به مدیران اجازه می‌دهد تا دسترسی کاربران و دستگاه‌ها را مدیریت کنند. شناسایی و احراز هویت مطمئن و استفاده از سازوکارهای مجوزدهی مطابق با نیازمندی‌ها کمک می‌کند تا فقط افراد مورد اعتماد و دستگاه‌های مجاز به دسترسی به داده‌های حساس IoT بتوانند.
حفظ حریم خصوصی: اطلاعات حساسی از جمله داده‌های شخصی و تاریخچه فعالیت کاربران به‌طور مداوم جمع‌آوری می‌شوند. بنابراین، حفظ حریم خصوصی در این شبکه بسیار حائز اهمیت است.

جمع بندی

به طور کلی، برای مدیریت امنیت نیاز است تا در طراحی، پیاده سازی و استفاده از این شبکه‌ها، امنیت به‌طور کامل مدنظر قرار گیرد. تحقیقات مستمر، آموزش و آگاهی کاربران نسبت به مخاطرات امنیتی و به‌روز بودن فناوری‌ها و راهکارها نیز بسیار ضروری است.