Вступ

З моменту свого створення мета Інтернету полягала в тому, щоб з’єднати людей у різних місцях за допомогою простих пристроїв, таких як телефони, настільні комп’ютери тощо, забезпечуючи швидке спілкування та взаємодію, таким чином зводячи світ до глобального села.

Інтернет дуже допоміг завдяки різноманітним протоколам, що сприяють з’єднанню між датчиками та хмарою в управлінні та передачі інформації.

Завдяки широким науковим дослідженням Інтернет перейшов від простого зв’язку людей до зв’язку «речей», таких як цифрові системи, машини, прилади, промислові інструменти тощо, а також уможливив процеси, які можуть контролювати та регулювати взаємодію між підключеними речами та Інтернетом. Іншими словами, IoT — це технологія, яка забезпечує зв’язок між речами, системами та людьми, роблячи їх адаптивними та чутливими системами та підвищуючи їх ефективність, що призводить до зниження витрат.

У цій статті ми дізнаємося про Інтернет речей, як він працює, його переваги для людства та останні розробки в цій індустрії, що розвивається.

Що таке Інтернет речей (IoT)?

Інтернет речей (IoT) стосується сукупності всіх тих пристроїв (телефонів, телевізорів, камер, систем сигналізації, погодних систем, дверних дзвінків, переносних пристроїв тощо), які можуть збирати дані з навколишнього середовища за допомогою датчиків і приводів і надсилати ці зібрані дані в Інтернет, де може відбуватися обробка даних.

Інтернет речей об’єднує повсякденні речі чи об’єкти з Інтернетом, що забезпечує ефективне спілкування та взаємодію між цими предметами. Усе, що може під’єднуватися до Інтернету, збирати й обмінюватися даними, є частиною Інтернету речей.

Більшість пристроїв IoT мають на початку назви слово smart, наприклад, смартфони, розумні годинники, розумні холодильники, розумні ферми, розумні будинки тощо.

Технологія, що лежить в основі Інтернету, спрямована на інтеграцію повсякденних предметів/речей з Інтернетом. Технологія, що лежить в основі IoT, полягає в розгортанні датчиків і приводів, які допомагають смарт-об’єктам автоматично передавати дані в Інтернет і з нього, дозволяючи певним взаємодіям відбуватися в межах цих елементів у їхньому безпосередньому оточенні.

Концепція Інтернету речей була вперше використана Пітером Т. Льюїсом у Black Caucus Foundation у Конгресі в 1985 році. За словами пана Льюїса, «Інтернет речей, або IoT, — це інтеграція людей, процесів і технологій із підключеними пристроями та датчиками для забезпечення дистанційного моніторингу, стану, маніпуляції та оцінки тенденцій таких пристроїв».

Крім того, Корнеліус, «Піт» Петерсон, генеральний директор NetSilicon, визначає Інтернет речей як «просто момент, коли до Інтернету було підключено більше речей або об’єктів, ніж людей».

Однак фраза «Інтернет речей» була розроблена в 1999 році Кевіном Ештоном, співзасновником Auto-ID Center Массачусетського технологічного інституту (MIT), у презентації, яку він зробив для Procter & Gamble (P&G). Він вважав радіочастотну ідентифікацію (RFID) дуже важливою для Інтернету речей. Основна тема Інтернету речей полягає в тому, щоб вбудувати мобільні трансивери малого радіусу дії в різноманітні гаджети та предмети повсякденної потреби, щоб забезпечити нові форми спілкування між людьми та речами, а також між самими речами.

IoT прагне полегшити взаємодію між об’єктами через підключення до Інтернету, таким чином знімаючи увагу з людей і зосереджуючи його на предметах.

Крім того, поява недорогих комп’ютерних мікросхем і телекомунікацій з високою пропускною здатністю призвела до вибуху підключення мільярдів пристроїв до Інтернету, за оцінками, до 2050 року буде підключено 50 мільярдів пристроїв.

Промисловий Інтернет речей (IIoT)

Промисловий Інтернет речей (IIoT) — це застосування технології IoT у різних галузях промисловості та компаніях для підвищення ефективності, збільшення випуску продукції, зниження витрат на робочу силу та моніторингу обладнання за допомогою інтеграції датчиків, процесорів і виконавчих механізмів.

IIoT йде іншим шляхом, але працює з існуючими технологіями, такими як хмара, аналітика, машинне навчання, робототехніка та штучний інтелект, щоб досягти нового рівня автоматизації. Це сприяє підключенню та передачі інформації або сигналів між обладнанням.

Ця нова технологія підвищила продуктивність у промисловості до рекордно високого рівня, одночасно зменшивши ризики на роботі та забезпечивши ефективність за менших витрат.

Застосування Інтернету речей

Інтернет речей революціонізує спосіб нашого життя, спосіб взаємодії з об’єктами в навколишньому середовищі та виконання наших щоденних завдань удома, у промисловості чи компаніях, а також у наших спільнотах. Важливість можна відчути в таких секторах:

Виробництво: застосування технології IoT і деяких суміжних технологій, таких як штучний інтелект, робототехніка та хмарні обчислення, значно покращило продуктивність, ефективність і безпеку працівників. Він має автоматизацію, яка замінює багато ручних робіт.

Виробнича промисловість отримала значну перевагу завдяки технології IoT і стала свідком збільшення використання інновацій, які випливають із технології IoT.

IoT не тільки збільшить інтерактивність, але й підвищить ефективність, продуктивність і безпеку.

Охорона здоров’я: застосування технологій, зокрема IoT, дозволило надавати медичну допомогу пацієнтам у комфорті їхніх домівок. IoT забезпечує ефективну віддалену взаємодію між лікарем і пацієнтом, особливо якщо пацієнт страждає від смертельної хвороби, наприклад COVID-19. Лікар не обов’язково має бути в тісному контакті, щоб призначити лікування, але він може зробити це за допомогою пристроїв і технологій Інтернету речей.

Крім того, ця технологія значно покращила аналіз медичних даних пацієнтів, оскільки вони автоматизовані, що дозволяє лікарям приймати обґрунтовані рішення та правильний діагноз.

Сільське господарство: оптимальне використання цієї технології на сільськогосподарських угіддях забезпечить продуктивність і високі врожаї сільськогосподарської продукції.

Технологія IoT значно допоможе забезпечити виробництво та доступність харчових продуктів завдяки використанню розумного сільськогосподарського обладнання, такого як розумні трактори, розумні сівалки та комбайни, а також підключення цих пристроїв до Інтернету. Це допоможе отримати кращий аналіз даних про ґрунт і сільськогосподарське обладнання, а також допоможе в ланцюжку постачання швидкопсувних культур.

Керування будинком: розумні будинки мають кілька функцій, які забезпечують комфорт, такі функції включають автоматичне освітлення, яке вмикається, виявляючи вашу присутність у кімнаті, або їх можна активувати голосом. Технологія також відкриває та закриває двері, дозволяючи авторизованим людям мати доступ до вашого будинку.

Крім того, IoT відстежує керування температурою та автоматично підлаштовується до найбільш оптимальної температури залежно від навколишніх і погодних умов. IoT дійсно приносить розкіш у наше життя та робить його комфортнішим для нас.

Освіта: використання доповненої реальності, щоб надати учням кращий досвід знайомства з тваринами в реальному житті та навіть з тими, які зникли, наприклад динозаври, використовують технологію IoT.

Як працює Інтернет речей?

IoT працює шляхом збору й обміну даними між різними розумними пристроями та Інтернетом, а також інтегрує такі новітні технології, як недорогі обчислення, хмарні обчислення, аналітика даних і мобільні технології.

Основний принцип роботи включає:

• Рівень датчиків/пристроїв:
  Розумні пристрої – це обчислювальні пристрої, які збирають дані з навколишнього середовища на основі певних тригерів і передають їх у хмару (Інтернет) через програмні додатки Інтернету речей (IoT Apps).

Крім того, розумні пристрої/пристрої IoT включають датчики зі здатністю сприймати, обчислювати та підключатися до інших пристроїв. Унікальні ідентифікатори (UID) — це датчики, які роблять ідею IoT можливою, оскільки без наявності датчиків вся ідея IoT була б фарсом.

• Рівень підключення:
  Цей рівень надсилає дані в хмару за допомогою Інтернету через RFID, Bluetooth, WiFi, NFC тощо.

• Рівень обробки даних (хмара):
  Цей рівень обробляє всі дані, отримані від сенсорного рівня, і аналізується за допомогою різних алгоритмів на основі типу зібраних даних, щоб отримати значущу інформацію та шаблони, і рішення приймається на основі доступної інформації. Після завершення аналізу результати передаються на пристрій IoT через графічний інтерфейс користувача (GUI).

Крім того, хмара дає змогу завантажувати великі рядки або набори команд чи даних датчиків, їх потрібно передавати з одного об’єкта на інший, а хмарні обчислення забезпечують надійний захист даних завдяки наскрізному шифруванню.

• Рівень програми або графічний інтерфейс користувача (GUI):
  Цей рівень видимий для нас і передає дані, проаналізовані на рівні обробки. Цей рівень містить результати серверної обробки, які відображаються на пристрої IoT.

Крім того, цей рівень діє як інтерфейс між сторонніми програмами та структурами.

Розгляд дизайну IoT

Перш ніж вибрати рішення IoT, слід врахувати кілька факторів, а саме:

• сумісність
• Функціональність
• Захищене зберігання
• Можливість підключення та збірки
• Криптографічний контроль
• Управління живленням
• Характеристика пристрою тощо

Розгляд конструкції має складатися з розрахункового середнього значення всіх цих компонентів та індексованого балансу до вимог користувача, щоб гарантувати продуктивність, ефективність, зниження витрат на оплату праці та безпеку.

Переваги Інтернету речей

Існує безліч переваг, які можна отримати від впровадження технології IoT.

• Використання IoT у домівках є неоціненним, оскільки воно краще координує будинок і перетворює його на живе диво, від пробудження вас вранці до відкривання віконних жалюзі, нагрівання води, контролю температури в кімнаті, приготування ранкової кави, тощо

• IoT допомагає людям жити та працювати розумніше, а також отримати повний контроль над своїм життям за допомогою щоденного планування та виконання певних дій у своєму домі.

• Розгортання технології Інтернету речей в охороні здоров’я врятувало життя та дало пацієнтам можливість спілкуватися зі своїми лікарями та іншими доглядачами, не виходячи з дому. Пацієнтам не обов’язково з’являтися в лікарні для огляду та обстеження.

• Крім того, такі гаджети, як браслети, можуть використовуватися пацієнтами для вимірювання температури тіла та інших потреб у здоров’ї, вони можуть попередити вас про надзвичайну ситуацію, повідомити лікарню та викликати швидку допомогу.

• Переробна промисловість найбільше виграє від технології IoT, оскільки її розгортання збільшило дохід і зменшило втрати часу. Це можливо, оскільки використання технології IoT дозволяє контролювати виробництво, технічне обслуговування обладнання, ланцюг поставок і логістичні операції.

• Інтернет речей підтримує процеси автоматизації, зменшує витрати на робочу силу та відходи, а також покращує надання послуг, здешевлюючи виробництво та доставку продукції.

• Він також забезпечує прозорість транзакцій клієнтів.

Виклики технології IoT

Однією з головних проблем, з якими стикається ця нова технологія, є безпека «даних» і супутній витік життєво важливої інформації через порушення безпеки внаслідок хакерських хакерів та інших атак на кібербезпеку.

Будь-яке порушення може виявити конфіденційну та конфіденційну інформацію про повсякденну діяльність особи чи операційну систему організації, отже, необхідні регулярні перевірки цих розумних пристроїв і базової технології.

Крім того, висока вартість придбання таких сенсорних пристроїв — датчиків, процесорів і приводів — є однією з найбільших проблем, з якими сьогодні стикається галузь.

Ці компоненти все ще знаходяться в стадії розробки і є дуже дорогими, що перешкоджає розвитку цієї галузі. Скорочення витрат значно підвищить ефективність, продуктивність і доступність.

Висновок

Інтернет речей (IoT) є однією з найважливіших технологій повсякденного життя, і продовжуватиме реєструвати все більше впровадження, оскільки все більше компаній і організацій усвідомлюють потенціал підключених пристроїв.

Ця технологія надзвичайно зросла за останні пару років, кількість пристроїв IoT у світі перевищує 7 мільярдів і продовжує зростати. У найближчі кілька років ми побачимо великий сплеск до такої міри, коли кожна сім’я матиме пристрій IoT, від водонагрівачів до систем сигналізації, до сільськогосподарських угідь і навіть дитячих іграшок.

Завдяки технології IoT об’єкти з вбудованими датчиками можуть спілкуватися з невеликим або без втручання людини, тобто без взаємодії людини з людиною або людини з комп’ютером. Фізичні об’єкти тепер можуть з’єднуватися та збирати інформацію з абсолютно невеликою або обмеженою допомогою людини.