همه چالش های اینترنت اشیا، زندگی با حسگرهایی که احساس ندارند! - وبلاگ ریاضیات

به گزارش وبلاگ ریاضیات، امروزه با استفاده از تکنولوژی مینیمالیستی، سنسورهای گازی ساخته می شوند که می توانند در فرودگاه ها تهدیدهای بیوشیمیایی را تشخیص و از وقوع آن ها جلوگیری نمایند، معین نمایند استیکی که در یخچال شما هست خراب شده یا نه، یا حتی با تجزیه و تحلیل نحوه نفس کشیدن شما معلوم نمایند به چه نوع بیماری مبتلا هستید.

سنسورهایی این چنین، نیروی رانشی یک تکنولوژی فراگیر هستند که اخیرا توجه بیشتری را به خود جلب نموده اما آن قدرها هم تازه نیست؛ نخستین توستر متصل به اینترنت سال 1989 فراوری شد. این تکنولوژی اینترنت اشیا (Internet of Things) نام دارد.

اساسا، این اشیا در این اصطلاح عجیب به دستگاه هایی اشاره دارد که در خود سنسورهایی دارند و این سنسورها به جمع آوری، ذخیره و تحلیل داده می پردازند. از آنجایی که تمام این دستگاه ها به اینترنت متصل هستند، می توانند از این طریق با یکدیگر (و با انسان ها) ارتباط برقرار نمایند، داده ها را برای پردازش بیشتر آپلود نمایند، نرم افزارهای آپدیت شده را دانلود نمایند و اغلب از فاصله دور کنترل شوند.

اتصال بیش از 3 میلیارد دستگاه به اینترنت

شرکت تحقیقات اینترنتی گارتنر (Gartner) تخمین می زند که تا سرانجام سال میلادی گذشته، 3.8 میلیارد دستگاه به اینترنت و یکدیگر متصل شده اند؛ ماشین های هوشمند، دودسنج ها، قفل در، روبات های صنعتی، لامپ های خیابانی، مانیتورهای قلبی، قطارها، توربین های بادی، یخچال ها و حتی راکت های تنیس.

گارتنر تخمین می زند که تا سال 2020 حدود 25 میلیارد دستگاه هوشمند این چنینی که به یکدیگر مرتبط هستند به وجود خواهند آمد که مقادیر کوچک داده را به ما، ابراینترنت و یکدیگر منتقل می نمایند. البته این تنها تخمین یک شرکت است و دیگران عقاید متفاوتی دارند.

جان چیمبرز مدیر عامل کمپانی سیسکو (Cisco) می گوید تا پنج سال دیگر، 50 میلیارد دستگاه آنلاین خواهند بود و ارزش بازار کلی شان چیزی معادل 19 تریلیون دلار فعلی می گردد. کارشناسان یک غول دیگر در این زمینه یعنی شرکت زیمنس (Siemens) هم اعلام نموده اند این اشیا هوشمند دارند زمینه چهارمین انقلاب صنعتی را (پس از بخار، الکتریسیته و کامپیوترها) فراهم می نمایند.

موانع میان ما و دنیای جدید

مسلما برخی از این اظهارات تنها حرف است و همواره شایعه ها و حرف های هیجانی بسیاری حول محور جدیدترین الگوی صنعتی تکنولوژیکی مطرح می گردد. بنابراین بله، موانع تکنولوژیکی بسیاری بین ما و یک دنیای زیبای جدید وجود دارد.

اول از همه، مانع زبان وجود دارد. دستگاه های هوشمند خانگی - که یکی از زمینه های اینترنت اشیا است و تا این لحظه بیشتر از بقیه توسعه یافته و پیشرفت نموده- در حال حاضر مجموعه ای بسیار بزرگ از زبان ها را بسته به کارخانه ای که آن ها را فراوری نموده در بر می گیرند. ترموستات و سیستم تهویه هوای خانه ممکن است با بلوتوث با هم ارتباط برقرار نمایند، فریزر و کافی ساز از زیگ بی (ZigBee) استفاده نمایند، قفل ها و پرده ها در زی-ویو (Z-Wave) بهره ببرند و دودسنج از وای فای استفاده کند. البته این را هم باید گفت که هم آوردن سر و ته داده های جمع آوری شده توسط این دستگاه ها و همچنین ذخیره کردن گیگابایت ها، ترابایت ها، اگزابایت ها و حتی زتابایت های احتمالی چالشی بزرگ است.

هکرها در کمین هستند

نگرانی بزرگ و ادامه دار دیگر، امنیت است. یک متخصص آی تی اخیرا نشان داد که چقدر ساده می تواند یک پمپ انسولین که با استفاده از فرکانس رادیو کنترل می گردد را هک کند و از راه دور مقادیر مرگبار انسولین را به یک بیمار دیابتی تزریق کند. دیگر متخصصان هم ادعا نموده اند که هکرها اگر انگیزه لازم را داشته باشند می توانند به نرم افزارهای داخل ماشین های هوشمند دسترسی پیدا نمایند و کنترل سرعت، ترمز و فرمان ماشین را به دست بگیرند. پیامدهای مضر هک کردن اشیایی که از این تکنولوژی استفاده می نمایند می تواند بی نهایت باشد.

اما چالش های تکنولوژیکی با وجود بزرگ بودن شان بیشتر از چالش های قانونی، اجتماعی و قانون گذاری مسئولان و متخصصان را نگران نمی نمایند. چون این دستگاه های سنسوردار می توانند به شدت اطلاعاتی که ما از یکدیگر به دست می آوریم را افزایش دهند، می توانند به افراد خاصی قدرت بیشتر ببخشند و دیگران را در اقلیت قرار دهند.

چه کسی صاحب تمام این داده هاست؟

این یک سوال جدی است؛ چه کسی صاحب تمام این داده هاست؟ آیا اطلاعات به شدت شخصی که ردیاب تناسب اندام شما ضبط می نماید به شما تعلق دارد یا به سازنده؟ آیا پلیس باید این اجازه را داشته باشد که در یک پرونده قضایی به اطلاعات به دست آمده از این طریق دسترسی پیدا کند؟ آیا صاحبان ماشین ها می خواهند بعد از هر تصادف رانندگی ماشین شان به صورت اتوماتیک به پلیس اطلاع رسانی کند؟

در حال حاضر، سنسورهایی که توسط کمپانی سیسکو ساخته شده اند و معدن کاوها آن ها را حمل می نمایند، می توانند وجود گازهای خطرناک را تشخیص دهند. دیگر سنسورها هم می توانند بگویند مثلا کارگری که در یک میدان نفتی کار می نماید در حال حرکت است یا مدتی طولانی بی حرکت مانده و در نتیجه شاید مجروح شده است. اما از سوی دیگر، همین سنسورها می توانند به کارفرمایان یاری نمایند تا متوجه شوند دقیقا چطور و کجا کارمندان شان تک تک لحظه های روزشان را پشت سر می گذارند.

حتی با وجود چنین مسائل بزرگی، این دستگاه های هوشمند از همین حالا دارند بخش های تاثیرگذار و گوناگونی از جمله حفاظت از سلامت، فراوری، برنامه ریزی شهری، حمل و نقل، فراوری نیرو، کشاورزی و مدیریت خانگی را تحت تاثیر تغییرات بزرگی قرار می دهند. خود دستگاه ها ممکن است کوچک باشند، اما دارند تغییرات کلانی را در نحوه زندگی و کار روزانه ما ایجاد می نمایند.

وعده های تجاری یا هرج و مرج کاذب؟

به مدت یک دهه یا بیشتر است که فراورینمایندگان محصولات خانگی به مشتریان شان قول آینده ای را داده اند که در آن مثلا وقتی شیر تمام می گردد، یخچال به ما پیام می دهد یا می توانیم قهوه جوش را در حالی که روی تخت مان لم داده ایم روشن کنیم. اما با وجود اینکه طی سال های اخیر، نمایشگاه بین المللی سی ای اس در لاس وگاس (Consumer Electronics Show) کاملا تحت تاثیر وسایل هوشمند بوده، هیچ محصول یا برند بزرگ منفردی نتوانسته خود را برتر از دیگران ثابت کند. افراد مطلع می گویند این بازار که سریع در حال رشد است و شرکت تحقیقات آر ان آر مارکت (RNR Market) درباره آن می گوید سال گذشته ارزشی معادل 20 میلیارد دلار داشت، یک هرج و مرج کامل است.

شاید یکی از محصولاتی که تا امروز بیشتر از بقیه و مخصوصا در میان محصولاتی که می خواهند هزینه قبض برق مشتریان را کاهش دهند پیروز بوده، ترموستات یادگیرنده نست (Nest) بوده است. با یک طراحی واضح، اینترفیسی راحت از ترموستات های فعلی و با حمایت گوگل (که در سال 2013 مبلغ 3.2 میلیارد دلار را برای خریداری این استارت آپ هزینه کرد)، نست توانسته به خوبی به کانادا، بریتانیا و ایالات متحده نفوذ کند. ترموستات ها بیشتر از وسایل خانه، چراغ ها، تلویزیون ها، کامپیوترها و سیستم های پخش صدا روی هم رفته انرژی بیشتری را کنترل می نمایند. نست می گوید دستگاهش می تواند برنامه هفتگی شما را یاد بگیرد، خودش را برنامه ریزی کند، از تلفن همراه کنترل گردد و روی هم رفته 20 درصد در مصرف انرژی یک خانه صرفه جویی کند.

یکی دیگر از محصولات محبوب سی ای اس سال جاری تگ (Tagg) بود؛ راهی برای کنترل از راه دور موقعیت و اعضای حیاتی بدن حیوان خانگی شما. آمازون در ماه مارس خطی جدید از دکمه های برنددار را معرفی کرد که اطراف خانه به این ور و آن ور می چسبند و با استفاده از آن ها مشتری می تواند محصولات جزیی خانگی از جمله پودر ماشین لباس شویی و کاغذ توالت را با فشار دادن یک دکمه سفارش دهد. بعد هم برد (Brad) هست؛ یک توستر هوشمند که با توسترهای موجود دیگر در شبکه اش ارتباط برقرار می نماید تا ببیند آن ها چقدر فعالیت می نمایند و اگر حس کند شما او را نادیده گرفته اید، یکی از پیچ هایش را تکان می دهد.

دیگر کمپانی ها هم راهکار هایی برای مدیریت کلی خانه ارایه کردند. کمپانی کرستران(Crestron) واقع در نیوجرسی سیستم هایی طراحی نموده که با استفاده از آن ها مشتری می تواند امنیت خانگی، استفاده از انرژی، نور، تعبیه هوا و سیستم های سرگرمی خانه اش را از روی تبلت مدیریت کند. اینگرسول رند(Ingersoll Rand) هم اخیرا تحت برند نکسیا (Nexia) آغاز به ارایه محصولات کنترل خانگی ارزان نموده است.

بعد هم اپل هست چون البته خبر ارایه هوم کیت(HomeKit) را داده که پلتفورمی است که سازندگانش امیدوارند مورد استفاده فعالان ساخت خانه های هوشمند قرار بگیرد تا با استفاده از آن بتوانند اپلیکیشن هایی بسازند که مخصوص کنترل دستگاه های مختلف هستند. هدف فراهم کردن یک دروازه و یک زبان واحد برای تمام این صنعت است. اپل معمولا فقط وارد بازارهایی که پتانسیل بسیار بالا دارند می گردد و آر ان آر تخمین می زند که بازار خانه های هوشمند تا سال 2020 می تواند ارزشی معادل 60 میلیارد دلار داشته باشد.

دفاتر کاری هم تغییراتی خواهند داشت. این تغییرات در سوی بهبود عملکرد و رضایت کاری خواهند بود. مثلا سیسکو کاربردهای کلیدی 300 ساختمانی که در سراسر دنیا دارد از جمله تعبیه هوا، الکتریسیته و امنیت را از چهار لوکیشن مختلف کنترل می نماید. این کمپانی پیش بینی روزی را می نماید که در آن یکی از مدیران اجرایی وارد گاراژ می گردد و اتوماتیک به آسانسور علامت می دهد تا پایین بیاید و او را سوار کند و در عین حال چراغ های دفترش را هم روشن کند.

ساختمان هایی که سیستم کنترل هوای داخلی پیشرفته ای دارند، بیشتر از همواره مروج شده اند. مثلا آسمان خراش جدید مانیتوبا هایدرو در شهر وینیپگ کانادا یک مرطوب نماینده طبیعی غول آسا شامل یک اتاق بخار چند طبقه که پر از گیاه های استوایی و یک آب نماست دارد و این مرطوب نماینده به لوله هایی متصل است که هوای مرطوب را به سراسر ساختمان انتقال می دهند. سیستم می داند چه زمانی پره ها را باز و بسته کند تا نور خورشید داخل بیاید (و از گرمای رایگان خورشیدی سود ببرد) و یا از ورود نور جلوگیری کند.

شهرهای آینده و سیطره سنسورها

بیش از نیمی از مردم دنیا حالا در مراکز شهری زندگی می نمایند و این آمار تا سال 2050 به دو سوم می رسد که یعنی 2.5 میلیارد شهرنشین دیگر خواهند بود که احتیاجمند خانه، کار و حمل و نقل هستند. این برای بسیاری از شهرهای امروز که خیلی های شان تحت تاثیر ترافیک، دوده، جرم و جنایت، سطل آشغال های پر و نور ناکافی هستند، یک سناریوی کابوس وار خواهد بود. اما تکنولوژی هایی که در حال حاضر مورد تست قرار می گیرند به شهرهای آینده یاری می نمایند بهتر با این مسئله کنار بیایند.

نورافکن هایی که در خود سنسور ویدیویی دارند می توانند نورهای سبز و قرمز خود را با توجه به موقعیت ماشین ها و اینکه چه ساعتی از روز است تنظیم نمایند. آن ها می توانند تراکم ماشین و دوده را کم نمایند، مخصوصا با توجه به اینکه ماشین هایی که پشت چراغ قرمز می ایستند تا 17 درصد در مناطق شهری سوخت مصرف می نمایند.

سنسورهایی که در مکان های پارک کردن ماشین ها قرار داده می شوند می توانند اطلاعات زنده از جای پارک های خالی را به اپلیکیشنی ارسال نمایند که توسط کسانی که به دنبال جای پارک هستند، مورد استفاده قرار بگیرد. زیمنس اخیرا وامی به یک استارت آپ داد که کارش ساختن پهپادهای مخصوص پارک کردن است و می توانند ماشین ها را به سمت جاهای خالی پارک راهنمایی نمایند. مسخره به نظر می رسد؟ اینطور نیست چون تا حدود 30 درصد از ازدحام ماشین ها به خاطر راننده هایی به وجود می آید که در خیابان ها در جستجوی جای پارک می چرخند.

نورهای خیابانی هوشمند ال ای دی شهر سن دیگو هم فقط وقتی روشن می شوند که یک عابر پیاده یا ماشین نزدیک می گردد؛ این شهر اخیرا سه هزار لامپ خیابانی قدیمی را با چراغ های سنسوردار عوض کرد تا بتواند سالی حدود 250 هزار دلار سود کند. بریتانیایی ها هم در کوشش برای مبارزه با قلدربازی اراذل، در حال تست کردن لامپ هایی است که وقتی تشخیص می دهند کسی به چیزی ضربه می زند یا بیش از حد سر و صدا می نماید نورش را بیش از حد معمول روشن می نماید و دوربین هایی دارد که می توانند ویدیوی زنده را ضبط نمایند و به ابر منتقل نمایند.

در فیلادلفیا، روی سطل آشغال های چهار هزار دلاری به نام بیگ بلیز (Big Bellies) سرمایه گذاری شده که آشغال ها را له می نماید و وقتی پر می گردد پیامی برای ماشین حمل زباله می فرستد. به این ترتیب فیلادلفیا توانسته تعداد جمع آوری هفتگی آشغال را از 17 بار در هفته به تنها سه بار در هفته برساند و یک میلیون دلار در سال در زمینه سوخت، تعمیرات و کار صرفه جویی کند.

کارخانه های آینده و صرفه جویی در نیرو

کارخانه ساخت موتورسیکلت های هارلی دیویدسون در شهر یورک ایالت پنسیلوانیا سال 1973 به عنوان یک کارخانه سر هم بندی معمولی تاسیس شد. اما شش سال پیش، سیسکو آن را با تکنولوژی رده بالا آپدیت کرد. حالا مجموعه ای از سنسورها که به سیستم های اجرایی فراوری متصل هستند، داده های خط فراوری کارخانه را جمع آوری می نمایند تا در صورت بروز مشکل متوجه آن بشوند.

در یکی از بخش ها سنسورهایی وجود دارند که می توانند وضعیت جریان هوا و رطوبت را طوری تنظیم نمایند که در بهترین حالت برای پروسه رنگ آمیزی قرار داشته باشند. البته این سیستم ارزان نبود و یک تحلیلگر اخیرا به وال استریت ژورنال اظهار داشت که نصب کردن یک سیستم اجرایی فراوریی برای یک کارخانه می تواند چیزی حدود 500 هزار تا یک میلیون دلار خرج بردارد. اما با استناد به اس ای پی (SAP) که نرم افزار کارخانه هارلی دیویدسون را تامین می نماید، این کارخانه حالا می تواند با 30 درصد کارگر کمتر 25 درصد موتورهای بیشتر فراوری کند. به جای تحویل دادن یکی از 1700 مدل موتور مختلفش در 21 روز، این کمپانی می تواند در شش ساعت یک موتور فراوری کند.

علاوه بر این، دید بهتر یعنی انتقال آنی اطلاعات از سنسورها به تلفن های هوشمند و تبلت ها هم می تواند به این معنی باشد که دستگاه ها مدت کمتری را بی کار می مانند چون مدیران می توانند مسائل را زودتر مشاهده و حل نمایند. کمپانی اکسنچر (Accenture) اخیرا گزارش داد که تکنولوژی اینترنت اشیا می تواند هزینه متوسط تعمیر را تا 12 درصد، هزینه نگهداری را 30 درصد و هزینه ناشی از بی کار بودن دستگاه ها را تا 70 درصد کاهش دهد. همچنین به وسیله سیستم های هوشمند مدیریت انرژی، هزینه الکتریسیته کمپانی که معمولا یکی از هزینه های اصلی است را به شدت کاهش دهد.

همانطور که جف ایملت مدیر هیات مدیره کمپانی جی ای (GE) قبلا گفته بود، اگر دیشب در یک کمپانی صنعتی به خواب رفتید، امروز صبح در یک کمپانی نرم افزار و تحلیلی بیدار خواهید شد.

وسایل نقلیه هم هوشمند می شوند

مدل جدید اتومبیل الکتریک تسلا اس به قیمت 70 هزار دلار به فروش می رسد. علاوه بر اینکه این ماشین می تواند از صفر تا 100 کیلومتر در ساعت را در کمتر از چهار ثانیه طی کند، می تواند با یک بار شارژ 435 کیلومتر را پشت سر بگذارد. اگر شارژتان کم گردد، سیستم جهت یابی ماشین می تواند شما را به نزدیک ترین ایستگاه شارژ راهنمایی کند. این ماشین نسل جدید ایلان ماسک سیستم خلبان اتوماتیک هم دارد که از ترکیبی از دوربین ها، رادارها و سنسورهای خورشیدی 360 درجه استفاده می نماید تا به صورت اتوماتیک در جاده های باز رانندگی کند و نه تنها جای پارک خوب پیدا کند، بلکه خودش هم آنجا پارک کند. دوربین همچنین محدودیت های سرعت را تشخیص می دهد و می تواند به راننده هشدار کاهش سرعتش را بدهد. علاوه بر این، اگر از خطوط سفید جاده خارج بشوید، جایگاه راننده می لرزد.

تسلا اس به خاطر یک نرم افزار داخلی متصل به اینترنت که مجموعه ای ثابت از داده ها را به مهندسان این کمپانی می فرستد دارد همواره بهتر و بهتر می گردد. از وقتی ماشین بیرون داده شده مهندسان نرم افزارهایش را چندبار بهبود بخشیده اند تا مسافتی که ماشین می تواند با یک بار شارژ طی کند بیشتر گردد، بتواند وقتی ماشین های دیگر در نقطه کور راننده قرار می گیرند به او خبر بدهد و وقتی ماشینی دیگر نزدیک می گردد، نور بالا را به صورت اتوماتیک کم نور کند.

تمام این ها یعنی روزهایی که ماشین تان وسایلی ثابت بودند و در حد اولیه کارخانه ای عمل می کردند، رو به سرانجام است! کمپانی های کارکشته از جمله مرسدس بنز هم می خواهند ماشین های هوشمند فراوری نمایند. در مرکز تحقیقات این کمپانی در سیلیکون ولی، تیمی از مهندسان و برنامه نویسان مشغول کامل کردن مدلی هستند که می تواند با تلفن های هوشمند ارتباط برقرار کند. در خصوص قرارهای شما و جهت رسیدن به آن ها اطلاعات جمع کند و اطلاعات ترافیکی را به صورت زنده به نمایش بگذارد. در ماه مه، کمپانی فریت لاینر (Freightliner) پروانه ساخت نخستین روبو کامیون دنیا را به دست آورد که پیش از آن 15 هزار کیلومتر در جاده تست شده بود، البته راننده اش انسان بود.

گارتنر تخمین می زند که تا سال 2020 حدود 250 میلیون ماشین متصل در جاده های دنیا وجود خواهند داشت که خیلی از آن ها می توانند خودشان را راهنمایی نمایند. بخش ماشین های متصل هوشمند سیسکو می گوید ماشین های خودران می توانند حدود 85 درصد تصادف های رانندگی سر به سر را از میان ببرند. همچنین از آنجایی که می توانند موقعیت شان را با یکدیگر در میان بگذارند و در نتیجه نسبت به ماشین هایی که توسط انسان ها رانده می شوند بسیار به هم نزدیک تر برانند، قابلیت کاهش شدید ترافیک را هم خواهند داشت. این امر همچنین باعث کاهش هزینه های سوخت به میزان حداقل یک تریلیون دلار خواهد شد.

حمل و نقل؛ از تجربه های دیروز تا وعده های آینده

صنعت هوانوردی همواره به آرامی از تکنولوژی های جدید استفاده می نماید؛ مثلا سیستم کنترل ترافیک هوایی آمریکا هنوز هم از زیرساخت های کامپیوتری ساخته شده در دهه 1970 استفاده می نماید و تا حدودی هم قابل درک است چون وقتی آدم دارد درباره حمل و نقل دسته جمعی در 30 هزار فوت بالای سطح زمین صحبت می نماید، یک مشکل تکنولوژیکی می تواند پیامدهای ناگواری داشته باشد.

اما این حقیقت که تکنولوژی مورد نظر برای جلوگیری از تراژدی های خاص به وجود آمده، باعث می گردد این مسئله کمتر با عقل جور در بیاید. هواپیماها مدت هاست سنسورهایی دارند که می توانند درباره کارآمدی سوخت، ارتفاع، موقعیت و مسائل تعمیراتی داده جمع نمایند، اما این داده ها معمولا وقتی پردازش می شوند که هواپیما فرود می آید. با پیشرفت هایی که در زمینه اتصال و پردازش داده به وجود آمده، دلیلی وجود ندارد که نتوان در حین پرواز هواپیما این داده ها را آنالیز کرد.

تغییر به آرامی در راه است. سنسورهای موتور هواپیما حالا می توانند مسائل را شناسایی و جداسازی نمایند و در حالیکه هنوز هواپیما در هواست آن ها را با خلبانان و مسئولان روی زمین در میان بگذارند. از نظر کاربرد هر چه بهتر، جی ای توانسته دستگاهی فراوری کند که مصرف سوخت در حین پرواز را اندازه می گیرد و تغییرات کوچکی در بال ها و دیگر بخش ها به وجود می آورد تا سوخت اضافی مصرف نگردد. این تکنولوژی به کمپانی آلیتالیا (Alitalia) یاری کرد در یک سال یک درصد مصرف سوختش را کاهش دهد. با توجه به اینکه سالی 30 میلیارد دلار صرف سوخت هواپیما می گردد، حتی چنین مقادیر کوچکی هم می توانند در خاتمه قابل توجه باشند.

قطار هم دارد به آرامی به سمت مدرنیته حرکت می نماید. شبکه تلکام ریل بریتانیا و سیسکو در پروسه نصب کردن سنسورهایی درون خطوط آهن و کنار آن ها هستند تا در صورت احتیاج تعمیر یا رانش زمین یا سیل به مرکز اطلاع دهد. این باعث می گردد زمان 1.3 میلیون ساعت تقریبی که در حال حاضر صرف بازبینی ریل های قطار می گردد، به شدت کاهش یابد.

کسانی که در نیویورک قطار سوار می شوند می توانند از اینترنت اشیا به خاطر کاهش زمان سفرشان تشکر نمایند. خط متروی کانارسی (Canarsie) این شهر هم اخیرا ریل های ساخت زیمنس و واگن هایی را نصب کرد که می توانند نسبت به سیستم قبلی با دقت بسیار بیشتری موقعیت را تشخیص دهند. چون ریل های هوشمند دقیقا می دانند قطارها کجا هستند، فاصله بین قطارها دیگر لازم نیست تا این حد بالا باشد که باعث می گردد یک قطار بتواند حرکت آزادانه تری در خطوط شلوغ داشته باشند. به این ترتیب به جای تنها 15 قطار در ساعت، حالا 26 قطار می توانند در طی یک ساعت در این خط تردد نمایند.

کشتی رانی هم وارد قضیه شده است. بندر اصلی آلمان یعنی هامبورگ که یکی از عاملان اصلی معجزه مالی این کشور بعد از جنگ دنیای دوم بود، در سال های اخیر با مسائل زیادی روبرو شده است. بسیاری از 550 کامیونی که روزانه وارد این بندر می شوند ساعت های طولانی بیکار می مانند تا کشتی های شان از راه برسد یا به خاطر اینکه جای پارک کنار بندر کمیاب است، مجبور می شوند در محله های مسکونی نزدیک منطقه پارک نمایند.

با توجه به اینکه 10 هزار کشتی هر سال آنجا بارشان را خالی می نمایند، اغلب این اتفاق رخ می داد که تعداد زیادی همزمان فرا می رسیدند و باعث می شدند این بندر نسبتا کوچک قفل گردد. با توجه به اینکه این منطقه از نظر تاریخی هم همواره جمعیت بالایی داشته، گسترش بندر قابل قبول نبود. حالا به خاطر پروژه ای محصول سیسکو و اس ای پی (SAP)، کشتی ها و بسیاری از 9 میلیون کانتینری که از این بندر عبور می نمایند زمان دقیق ورود خود را ثبت و به طور مداوم آپدیت می نمایند تا کامیون ها هم بتوانند درست به موقع برسند و بارشان را خالی نمایند. راننده های کامیون حتی می توانند از راه دور جای پارک رزرو نمایند تا مجبور نشوند دنبال جا بگردند یا با صف بستن بخش هایی از شهر را ببندند.

سلامت با چکاپ اینترنتی

تکنولوژی ای که به این منظور طراحی شده تا اجازه بدهد کاربر بیشتر در خانه بماند به رونق رسیده است. با توجه به اینکه مثلا 15% کل کانادایی ها در حال حاضر 65 سال یا بیشتر دارند و گفته می گردد در دو دهه آینده این رقم به 23% می رسد، این مسئله به هیچ وجه سورپرایزنماینده نیست.

نسلی جدید از سنسورها می تواند تشخیص بدهد وضعیت بیمارانی که در خانه هستند بدتر شده و آن را به تیم سلامت آن ها منتقل کند. کمپانی فیلیپس که بیشتر از همه به خاطر لامپ و مسواک برقی شناخته می گردد، یک جعبه قرص خلق نموده که وقتی زمان قرص خوردن می گردد در آن خود به خود باز می گردد و پیامی را برای یکی از اعضای خانواده یا مثلا پرستاری می فرستد که باید تایید کند بیمار قرصش را خورده است. این کمپانی هلندی اخیرا یک زیرمجموعه حفاظت از سلامت با عنوان فیلیپس هلت کر (Philips Healthcare) تاسیس نموده و کوششش این است تا بتواند سیستمی را فراوری کند که جوانانی که تلفن هوشمند به دست دارند و هشتاد ساله هایی که بیماری های مختلف و زوال عقل دارند به راحتی قابلیت استفاده از آن را داشته باشند.

سنسورهای آن ها را می توان به طور خاصی تنظیم کرد، مثل همان سنسورهایی که در بیبی مانیتورها به کار می روند. از آنجایی که نمی توان این سنسورها را مستقیم روی پوست ظریف قرار داد، به جای شان از دوربین های کیفیت بالا استفاده می گردد که رنگ پوست، تنفس و دما را کنترل می نمایند و وقتی تغییری به وجود بیاید به پرستار خبر می دهد. این دستگاه ها در نهایت می توانند به دکترها و پرستارها یاری نمایند در خانه و در تخت های بیمارستان به بیماران بیشتری رسیدگی نمایند. حالا تخت های هوشمندی که در بیمارستان پروتستان نیویورک نصب شده اند بلافاصله وقتی که یک بیمار از جایش بلند می گردد متوجه می شوند و به پرستار بخش خبر می دهند.

بعد هم بازار پر رونق ردیاب های فیتنس مثل فیت بیت (FitBit)، اپل واچ (Apple Watch) و سونتو (Suunto) وجود دارد که ارزش آن از همین حالا از 2 میلیارد دلار گذشته و بیش از 84 میلیون از این دستگاه ها به فروش رسیده است. این مانیتورها ضربان قلب، الگوهای خواب، رژیم، تمرین و دیگر چیزها را کنترل می نمایند و این داده ها را به اپلیکیشن های موبایلی ارسال می نمایند. به زودی می توان این اطلاعات را مستقیما به تامین نماینده یا بیمه نماینده خدمات سلامت ارسال کرد که در حال حاضر هنوز هم روی حرف خود حساب بازمی نمایند. بیمه گر آمریکایی جان هنکاک (John Hancock) که یکی از زیرمجموعه های منولایف (Manulife) است، می گوید اگر متقاضیان بیمه به صورت داوطلبانه اطلاعاتی از خودشان را با مدرک ارسال نمایند که نشان از یک سبک زندگی سالم دارد، به آن ها تا 15 درصد در حق بیمه شان تخفیف می دهد.

از دیگر کاربردهای اینترنت اشیا در حفاظت از سلامت می توان به ایمپلنت های زیرپوستی اشاره نمود. کمپانی مدترانیک (Medtronic) از همین حالا یک ایمپلنت گلوکز به فروش می رساند که به بیماران دیابتی یاری می نماید قند خون خود را کنترل نمایند.

حسگراهایی برای مدیریت انرژی

شبکه های برق اساسا به این منظور طراحی شده اند تا بتواند بر پایه احتیاج، انرژی برق را توزیع و با دقت، عرضه و تقاضا را متعادل نمایند. این کار بسیار چالش برانگیز است، مخصوصا با توجه به اینکه با توجه به فاکتورهای مختلف از جمله زمان، آب و هوا و فصل تقاضا تغییر می نماید. یک موج گرمایی، یک طوفان یخ یا حتی پخش جوایز آموزشگاه اسکار در آمریکا می تواند به این زیرساخت قدیمی فشار وارد کند. برای واکنش نشان دادن به اوج های ناگهانی، ایستگاه های برق پشتیبان و ژنراتورهای دیزلی باید آماده باشند و منابع محدود را مصرف نمایند. این سیستم به هیچ وجه کاربردی ترین سیستم ممکن نیست.

تئوری پایه ای پشت شبکه هوشمند (Smart Grid) ساده است: قیمت برق بر پایه تقاضا معین می گردد و این اطلاعات به سرعت به مصرف سنج ها و ترموستات ها منتقل می گردد تا بتوانند در ساعت هایی غیر از ساعات اوج برق مورد نظر را بکشند که در ارزان ترین حالت خود واقع شده است. این سیستم از نیروهای بازار برای تعادل بخشیدن به فشار وارده استفاده می نماید و در تئوری می تواند کاری کند شبکه های برق کمتر دچار قطعی یا ضعف شوند.

برنامه های آزمایشی مخصوصا در ایتالیا و تگزاس نشان داده اند که این تئوری می تواند در دنیای واقعی هم عملی گردد. ایالات متحده سال 2030 را به عنوان ضرب العجل غیررسمی برای اجرایی کردن بیشتر بخش های شبکه هوشمند انتخاب نموده است. از سوی دیگر، کمپانی هایدرو وان (Hydro One) اونتاریو یکی از کمپانی های منطقه ای بسیاری است که در حال حاضر مشغول هوشمند کردن شبکه خود است و با وجود اینکه از همین حالا بسیاری از مصرف سنج های قدیمی را با ابزار جدید و هوشمند تعویض نموده، هدف خود را برای سال 2025 معین نموده است.

در حال حاضر، آن ها استفاده روزانه را مستقیما به مقصد ارسال می نمایند، اما مصرف سنج ها در آینده می توانند اطلاعات مورد احتیاج درباره قیمت برق و تقاضای کل سیستم را دریافت نمایند و با توجه به آن خودشان را وفق دهند.

خطوط برق و لوله ها هم دارند به روز می شوند. داده هایی که توسط سنسورها در خطوط جمع آوری می گردد را می توان تجزیه و تحلیل کرد تا مسائل منفرد را شناسایی کرد. علاوه بر این، نرم افزارهای تقریبی از همین حالا در بازار وجود دارند که می توانند پیش بینی نمایند احتمال سقوط کدام یک از درخت ها بیشتر از بقیه وجود دارد و در نتیجه خطوط برقی که ممکن است به خاطر سقوط درخت تحت تاثیر قرار بگیرد را پایین بیاورند. سیسکو لوله هایی می سازد که در خود سنسورهای فیبری دارد که می تواند هرگونه نشت را تشخیص داده و در جا درخواست یاری کند. برای خطوط لوله قدیمی، کمپانی جی ای نرم افزاری را به وجود آورده که داده های زمین شناسی، جزییات توپوگرافیک، تراکم جمعیت و موقعیت بیمارستان ها و مدارس را جمع آوری می نماید تا به طور روزمره یا در مواقع اضطراری به تصمیم گیری در خصوص آن ها یاری کند.

رشد منابع انرژی تجدیدپذیر هم تا حدود زیادی به شبکه هوشمند وابسته است. انرژی بادی و خورشیدی با سرعت بالایی رو به رشد است و با وجود اینکه ممکن است آن ها تاثیر بهتری روی محیطزیست داشته باشند، فشار زیادی بر شبکه برق وارد می نمایند چون انرژی حاصل از مزارع خورشیدی و بادی با توجه به زمان سال و روز تغییر می نماید و توازن را به هم می زند. در حال حاضر پنل های خورشیدی که می توانند مقدار برقی که فراوری می نمایند را دقیق حساب نمایند وجود دارند. حالا باید زمین هایی پر از این پنل ها با شبکه کاملا متصل شوند و یک باتری تنظیم شدنی هم وجود داشته باشد که در صورت تامین انرژی بیش از حد آن را ذخیره کند.

انرژی بادی هم هنوز نتوانسته کامل خود را وفق دهد، اما توربین های بسیاری در حال حاضر از تکنولوژی اینترنت اشیا بهره می برند. جی ای توربین هایی ساخته که در حاشیه مزارع قرار می گیرند و وقتی تندبادی از راه می رسد به توربین های پشتی اطلاع می دهند تا آن ها بتوانند به سرعت جهت پره های خود را تغییر دهند تا آسیب نبینند و طول عمرشان افزایش یابد. یک نرم افزار دیگر هم داده های جمع آوری شده توسط سنسورهای توربین را پردازش می نماید و بهترین زاویه را برای فراوری بیشترین میزان برق و افزایش فراوریی مزرعه بادی پیشنهاد می نماید.

کشاورزی هم اینترنتی می گردد!

با وجود اینکه شاید بیشتر ما تصویری روستایی از یک مزرعه خانوادگی معمولی داشته باشیم، مزرعه داران اغلب کسانی هستند که زودتر از همه از تکنولوژی استفاده می نمایند چون بالاخره هر چیزی که بتواند زندگی آن ها را بهبود بخشد چیز خوبی است.

خیلی از مزرعه داران این روزها در حالی در مزرعه های شان قدم می زنند که اسمارت فون های جی پی اس دار به دست دارند و از مجموعه ای از نرم افزارهای مربوط استفاده می نمایند. با توجه به اینکه حجم مزرعه ها هم رو به رشد است، مزرعه داران (یا سازمان های بزرگی که عملیات آن ها را کنترل می نمایند) به سرعت مشغول استفاده از دستگاه های جمع آوری داده مرتبط به اینترنت هستند. دستگاه های جان دیر (John Deere) نه تنها می توانند شخم بزنند و درو نمایند، بلکه می توانند مجموعه ای عظیم از داده ها از جمله درجه هوا و خاک، رطوبت، سرعت باد، نم، تابش خورشیدی و بارش باران را جمع آوری و تجزیه و تحلیل نمایند. سیستم های آب پاشی هوشمند می توانند به اندازه کافی آب را در نقاط مورد نظر پخش نمایند و نشتی لوله های آب را تشخیص بدهند که چنین مسئله ای می تواند در مناطق خشکی زده بزرگ از جمله کالیفرنیا حیاتی باشد.

از سوی دیگر، یک کمپانی سنسوری ساخته که می تواند تراکم بالای آفت ها را تشخیص دهد و بعد فرمون هایی رها کند که از جفت گیری آن ها جلوگیری می نماید و به این ترتیب احتیاج به آفت کش ها را به شدت کاهش می دهد. حالا حتی گاوها هم می توانند به صورت زنده داده ارسال نمایند؛ یک کمپانی هلندی سنسورهایی خلق نموده که وقتی به حیوانات وصل می شوند، می توانند به مزرعه داران خبر بدهند که حیوان مریض شده یا حامله است.

همه آنچه در این گزارش مرور شد تنها بخشی از کوشش ها برای تحقق یک رویا است؛ رویای دنیایی که همه چیز در آن به ظاهر دارای شعور مجازی است و دیگر در ارتباط اشیاء و انسان ها فزونی مطلق با انسان نیست. آیا تحقق این آینده نزدیک است؟

ترجمه و تنظیم؛ مازیار معتمدی