سخت افزار اینترنت اشیا

Smart farming with agriculture IoT

سخت افزار مورد استفاده در سیستم‌های اینترنت اشیا شامل دستگاه‌هایی برای کنترل از راه دور، دستگاه های کنترلگر، سرورها، دستگاه مسیریابی یا bridge و حسگرها است. این دستگاه ها وظایف و عملکردهای کلیدی مانند فعال سازی سیستم، گزارش مشخصات عملکرد، امنیت، ارتباطات و تشخیص را برای پشتیبانی از اهداف و اقدامات خاص مدیریت می کنند.

Internet of things (IoT) smart connection and control device in network of industry and resident anywhere, anytime, anybody and any business with internet. It technology for futuristic of the world

سنسورهای اینترنت اشیا

مهمترین سخت افزار اینترنت اشیا ممکن است سنسورهای آن باشد. این دستگاه ها از ماژول های انرژی، ماژول های مدیریت توان، ماژول های RF و ماژول های حسگر تشکیل شده‌اند. ماژول های RF ارتباطات را از طریق پردازش سیگنال، Wi-Fi، ZigBee، بلوتوث، گیرنده رادیویی، دوبلکسر و BAW مدیریت می کنند.

ماژول حسگر از طریق دستگاه های اندازه گیری فعال و غیرفعال مختلف، سنجش پارامتر مورد نظر را مدیریت می کند. در اینجا لیستی از برخی از دستگاه های سنجش و اندازه‌گیری مورد استفاده در اینترنت اشیا آمده‌است:

شتاب سنج، مغناطیس سنج، ژیروسکوپ، سنسورهای صوتی، سنسور فشار، سنسور رطوبت، سنسور دما، سنسورهای مجاورت، سنسور تصویر، سنسور نور، سنسورهای گاز RFID، سنسورهای جریان میکرو و ….

دستگاه های استاندارد

کامپیوترهای شخصی، تبلت و تلفن همراه جزء لاینفک اینترنت اشیا به عنوان مرکز فرمان و کنترل از راه دور باقی می مانند. سایر دستگاه های متصل کلیدی شامل دستگاه های شبکه استاندارد مانند روترها و سوئیچ ها است.

ماژول های مدیریت مصرف توان

معمولاً یک دستگاه اینترنت اشیا از یک یا چند سنسور برای به دست آوردن اطلاعات مربوط به محیط استفاده می کند. داده‌های به دست‌آمده به صورت محلی یا از راه دور برای تصمیم گیری استفاده می شود. این اطلاعات با استفاده از سنسورها بدست می آید و هر سنسور دارای مصرف توان مشخصی است. بنابراین، بسیار مهم است که سنسورها به منظور بهینه سازی مدیریت توان انتخاب شوند.

یک دستگاه اینترنت اشیا در حین کار می تواند داده‌ها را از راه دور ارسال و دریافت کند. معمولاً چندین دستگاه اینترنت اشیا به یک دروازه اینترنت اشیا متصل می شوند که چنین اطلاعاتی را جمع آوری کرده و به ابر ارسال می کند. عملیات ارسال و دریافت یکی از پرهزینه ترین وظایف از نظر مدیریت توان است. این عملیات شامل اتصال رادیویی (تلفن همراه، Wi-Fi، بلوتوث و غیره) می شود.

ماژول ارتباطات

یکی از سخت افزار IOT ماژول ارتباطات است. این بخشی است که امکان ارتباط با بستر ابری شما و سیستم های شخص ثالث را به صورت محلی یا در ابر فراهم می کند.

روندنگاری فناوری سخت افزار اینترنت اشیا

در حوزه سخت افزار اینترنت اشیا روند پیشرفت تکنولوژی در حوزه های زیر مشخص تر از سایر حوزه ها است:

پایش ویدیو:

وضعیت کنونی پایش ویدیویی در ردیابی خودروهای GPS رو به منسوخ شدن است. به خصوص وقتی آن را با پایش تصاویر ثابت و فرصت هایی که می تواند فراهم کند، مانند تشخیص چهره و اشیا، مقایسه کنید. فناوری هایی که تصاویر رنگی را در تاریکی ارائه می دهند در صنعت امنیت رواج یافته اند. امروزه از دوربین ها حتی در شرایط شدید مانند باران شدید، برف و مه استفاده می شود که حتی در این وضعیت هم دید را تضمین می کنند. آنها از تصویربرداری حرارتی استفاده می کنند که گرما را برای تولید تصاویر اندازه گیری می کند.
در حال حاضر در تلماتیک، در بیشتر موارد، نظارت بر ویدئو به معنای ضبط ویدئویی بی اهمیت از همه چیز در یک ردیف است. برای حمل و نقل کاملاً کار نمی کند. تقریباً غیرممکن است که ضبط هزاران ساعت فیلم از صدها دوربین را انجام دهید. کاربران باید قطعه ای از یک رویداد خاص را در یک لحظه خاص دریافت کنند.
شبکه های ارتباطی تلفن همراه در حال تکامل هستند، اما ظرفیت فعلی شبکه ها هنوز نمی تواند یک کانال کافی برای انتقال عادی فیلم فراهم کند. شبکه های ۵G می توانند در این زمینه تغییر دهنده بازی باشند. قابلیت های شبکه های نسل پنجم (با پهنای باند بیشتر و تأخیر کمتر)، که در حال حاضر به طور فعال در سراسر جهان ساخته‌می‌شوند، می توانند به نظارت بر ویدئوهای telematics جان بخشند. کاربران انتظار دارند بدون در نظر گرفتن فصل، آب و هوا یا زمان روز، به سیستم دوربین ناوگان خود ارتباط بی وقفه و پایداری داشته باشند.

BLE و سنسورهای بی سیم:

Bluetooth Low Energy (BLE) یک فناوری انتقال داده‌ی بی سیم است. BLE در برنامه های کاربردی جدید در صنایع مراقبت های بهداشتی، تناسب اندام، امنیت و سرگرمی های خانگی طراحی شده‌است. این فناوری به طور مداوم در حال پیشرفت است و فرصت های جدیدی را برای تولید کنندگان حسگرهای بی سیم باز می کند. BLE مزایای زیادی در مقایسه با سایر فناوری ها دارد: انتقال دوربرد، تعداد فزاینده سنسورها و استقرار ساده شبکه. تنوع این استاندارد به ظهور ده ها نوع سنسور و دستگاه جدید کمک می کند.

انتقال ۲G/3G به ۴G LTE-M:

تعداد دستگاه های متصل به اینترنت اشیاء دائما در حال افزایش است. به همین دلیل است که شبکه های ۲G و ۳G در حال بارگیری بیش از حد هستند. راه حل یک شبکه ۴G LTE-M است. این یک گزینه شبکه LPWA خاص برای دستگاه های IoT است. شبکه ۴G LTE-M الزامات اساسی شبکه ها برای اینترنت اشیا را برآورده می کند-آنها کم مصرف و دوربرد هستند. دلیل دوم این است که بسیاری از کشورهای توسعه یافته قبلاً اعلام کرده اند که شبکه های ۲G/3G را دیگر پشتیبانی نمی کنند.

یادگیری ماشین و هوش مصنوعی:

از آنجایی که تعداد بیشتری از دستگاه ها آنلاین می شوند، دیگر امکان پذیر نیست که افراد داده‌ها را مرتب کنند، زیرا سرعت ایجاد آنها غیرقابل کنترل است. در عوض، ما باید به یادگیری ماشین و هوش مصنوعی متوسل شویم تا به ما در مدیریت داده‌ها و استفاده از همه آنها کمک کند. یادگیری ماشین از الگوریتمی استفاده می کند که با به دست آوردن داده‌های بیشتر خود را بهبود می بخشد. این فناوری اینترنت اشیا کاملاً با داده‌های بزرگ جفت می شود، حجم عظیمی از داده‌ها که روشهای قدیمی تجزیه و تحلیل داده‌ها نمی توانند به طور مداوم پردازش کنند. از آنجا که یادگیری ماشین حجم زیادی از داده‌ها را جمع می کند، می تواند پیش بینی های دقیق تری انجام دهد. اینترنت اشیاء هوشمند می تواند به شرکت ها مزیت رقابتی بدهد که به آنها امکان می دهد توانایی های تحلیلی و پیش بینی را افزایش دهند، مدیریت ریسک را افزایش دهند و مشکلات مربوط به هزینه ها و اتلاف وقت را شناسایی کنند.

وسایل الکترونیکی پوشیدنی:

وسایل الکترونیکی پوشیدنی دستگاه های کوچکی هستند که روی سر، گردن، بازوها، تنه و پاها پوشیده می شوند. دستگاه های پوشیدنی هوشمند کنونی شامل موارد زیر هستند: کلاه کاسکت، عینک، جواهرات، یقه، ساعت، مچبند، حلقه، لباس، کوله و جوراب و ….