آموزشی

اینترنت اشیا صنعتی چیست؟ (تحول در بخش صنایع با فناوری iiot)

اینترنت اشیا صنعتی چیست؟ (iiot چیست )

iiot چیست؟ در مورد کاربرد و مزایای آن تا چه حد اطلاعات دارید؟ IIOT یا اینترنت اشیا صنعتی یکی از فناوری های پرکاربرد در فرایندهای حوزه مانیتورینگ و تجهیزات اتوماسیون صنعتی است. این مفهوم به برقراری ارتباط دستگاه ها و اشیاء مختلف در حوزه های مختلف صنعتی اشاره دارد. فناوری IIOT از طریق تبادل داده های بزرگ بین ماشین آلات و تجهیزات صنعتی، امکان تجزیه و تحلیل کیفیت، نظارت و بهینه سازی پروژه های مختلف صنایع را امکان پذیر می سازد.

 IIOT را می توان یکی از زیرمجموعه های اینترنت اشیا (IOT) معرفی کرد که در آن با برقراری ارتباط سخت افزارها و نرم افزارهای مختلف با یکدیگر، امکان جمع آوری و ذخیره داده ها و نظارت بر سیستم های متعدد صنعتی از راه دور فراهم می شود. چنانچه با عملکرد، کاربرد و مزایای این فناوری بیشتر آشنا شوید متوجه خواهید شد که این فناوری تا چه اندازه می تواند آینده صنایع متنوع را متحول سازد و پیشرفت آنها را رقم زند.

iiot چیست؟

IIOT یا Industrial Internet of Things به استفاده از اینترنت اشیا (IOT) در فرایندهای صنعتی جهت افزایش تولید اشاره دارد. این مفهوم بیانگر اتصال دستگاه های مختلف به یکدیگر از طریق شبکه اینترنت است. با کمک این فناوری امکان ارتباط برنامه ها و دستگاه های مختلف با یکدیگر و حتی تعامل و صحبت انسان فراهم می شود. اینترنت اشیا صنعتی، یکی از تکنولوژی های پرکاربرد برای تجزیه و تحلیل اطلاعات در سیستم مانیتورینگ به شمار می رود.

 IIOT را می توان شبکه ای از دستگاه های هوشمند متصل به سیستم هایی معرفی کرد که به جمع آوری، تبادل، کنترل و تجزیه و تحلیل داده های مختلف می پردازند. با استفاده از این فناوری انسان می تواند اشیاء مورد نیاز خود را از طریق زیرساخت های اینترنتی و از راه دور کنترل و مدیریت کند. فناوری IIOT در عصر حاضر فرصتی را جهت ادغام دنیای فیزیکی و سیستم های مبتنی بر کامپیوتر فراهم ساخته و باعث افزایش اتوماسیون در حوزه های مختلف صنعتی شده است.

این فناوری از ادغام چهار جزء اصلی تشکیل شده است:

  • دستگاه های متصل شده به یکدیگر جهت درک اطلاعات مربوط به خود و ذخیره آنها
  • زیرساخت های ارتباطات
  • آنالیزورها و برنامه های کاربردی جهت استخراج و تجزیه و تحلیل اطلاعات تجاری از داده های خام
  • ذخیره سازی داده های تولید شده توسط دستگاه های IIOT

تفاوت IIOT با IOT

تفاوت IIOT با IOT

اینترنت اشیا صنعتی (IIOT) زیر مجموعه ای از اینترنت اشیا (IOT) است. در هر دوی آنها از فناوری های مشترکی چون سنسورها و سیستم های عامل ابری جهت ارتباطات و اتصالات دستگاه ها به یکدیگر و تجزیه و تحلیل داده ها استفاده می شود. با این حال این دو تکنولوژی اهداف کاربردی متفاوتی دارند. برنامه های IOT کاربر محور هستند. در حالی که در برنامه های IIOT بهبود کارایی، سلامت و امنیت مورد توجه قرار دارد.

فناوری IIOT دستگاه های زیادی را در صنایع مختلفی چون کشاورزی، برق خودرو و … به یکدیگر متصل می کند. خرابی سیستم های متصل شده به یکدیگر در این فناوری می تواند موقعیت هایی خطرناک ایجاد کند؛ موقعیت هایی که می توانند تهدیدکننده جان افراد باشند. این در حالی است که اینترنت اشیا به استفاده از اینترنت در لوازم هوشمند خانگی، نوارهای تناسب اندام و … اشاره دارد. بروز مشکل در زیرساخت این فناوری بحران و شرایط اضطراری در زندگی افراد ایجاد نمی کند.

نحوه عملکرد اینترنت اشیا صنعتی

با ایجاد شبکه ای از دستگاه های هوشمند متصل به هم و جمع آوری، نظارت، تبادل، تجزیه و تحلیل داده ها، شرایط برای استفاده از IIOT  فراهم می شود. در این شبکه سه لایه اصلی وجود دارد:

  • لایه فیزیکی (همان سنسورها و دستگاه های فیزیکی)
  • لایه شبکه یا همان IIOT جهت اتصال دستگاه ها
  • لایه کاربردی جهت ارائه داده ها

قبل از توضیح نحوه عملکرد IIOT لازم است تا با پروتکل ها و استانداردهای خاص اجزای لایه های اصلی یک شبکه آشنا شوید.

  • زیرساخت: IPva/ipv6، RPL و QUIC
  • داده ها: SOAP، XMPP، CoAP، SMCP، REST و MQTT
  • امنیت: OTrP، X.509
  • ارتباطات: Wifi، LPWAN، NFC، DigiMesh و Bluetooth
  • دستگاه ها: TR-069، OMA-DM و OMA LwM2M

 در یک شبکه IIOT اطلاعات تولید شده از طریق دستگاه های متصل به هم به زیرساخت های ارتباطات داده منتقل می شود. اطلاعات منتقل شده به داده های قابل اجرا در زمینه چگونگی عملکرد قطعه ای خاص از تجهیزات صنعتی تبدیل می گردد. این اطلاعات جهت نگهداری و بهبود فرایندهای تجاری مورد استفاده قرار می گیرند.

پروتکل های اتصال در iiot

در شبکه دستگاه های متصل به هم در اینترنت اشیا صنعتی از پنج پروتکل ارتباطی استفاده می شود:

  • LoRaWAN: اتصالات این پروتکل محدوده بین 15-2 کیلومتر را پوشش می دهند.
  • Bluetooth: ارسال سیگنال در اتصالات این پروتکل در محدوده 100-1 متر می باشد.
  • Cellular: محدوده این پروتکل بین 201-16 کیلومتر است.
  • Zigbee: شبکه ای کم مصرف با انتقال اندک اطلاعات و بردی بین 106.5-9 متر است.
  • Wifi: امکان انتقال سریع اطلاعات را در فواصل کوتاه (91.5-45.7 متر) فراهم می کند.

کاربرد IIOT در صنعت

کاربرد IIOT در صنعت

یکی از چالش های اغلب صنایع جمع آوری و تجزیه و تحلیل داده هاست. امروزه استفاده از اینترنت اشیا در صنعت این چالش را حل کرده است. با این فناوری صنعتگران می توانند ضمن جمع آوری داده ها، آنها را به اشتراک بگذارند؛ آنالیز کنند و روند اتوماسیون و بهره وری در صنایع را هدف قرار دهند.

  • کارخانه ها: یکی از موارد کاربرد iiot در کارخانه هاست؛ در این مکان ها با استفاده از اتصال تجهیزات به اینترنت اشیا امکان ارسال اطلاعات به مهندسان، مدیران و روسای کارخانه فراهم می شود. از بررسی کیفیت محصولات تولید و بسته بندی شده گرفته تا بررسی لحظه ای جزئیات موجود در انبار برخی از کاربردهای iiot در کارخانه ها هستند.
  • صنعت پتروشیمی: استفاده از اینترنت اشیا صنعتی در صنعت پتروشیمی با هدف کنترل انرژی و بهره وری بیشتر از منابع انجام می شود. از کاربردهای این فناوری در صنعت پتروشیمی می توان به کنترل بر فعالیت پمپاژهای نفت و گازی و بهینه سازی آنها، کنترل فرسایش لوله های پالایشگاه، مراقبت از لوله ها و چاه های نفت، نظارت و بررسی مشکلات تجهیزات، اشاره کرد.
  • کشاورزی: اینترنت اشیا در صنعت کشاورزی امکان استفاده از سنسورهای صنعتی جهت جمع آوری داده هایی چون میزان رطوبت، دما، مواد مغذی خاک و … را فراهم می کند. این اطلاعات به کشاورزان جهت تولید محصولات بهینه کمک می کند.
  • صنعت برق: استفاده از iiot در صنعت برق تولید این انرژی را با کمترین هزینه مهیا می سازد. استفاده از تکنولوژی حاضر در صنعت برق مزایایی چون امکان نظارت از راه دور بر دارایی ها و افزایش اطمینان از کارکرد سیستم را در بردارد.
  • بانکداری: دستگاه های ATM نمونه ای از کاربرد این فناوری در بانکداری است. بهبود تراکنش و کارایی بالایی کارها و کاهش هزینه های بانک از مزایای استفاده از IIOT در این صنعت است.
  • صنعت خودرو: از مهم ترین کاربردهای iiot در خودروسازی می توان به استفاده از آن در مسیریاب ها اشاره کرد. طراحی ردیاب هایی جهت کاهش احتمال سرقت خودرو از دیگر کاربردهای این فناوری در صنعت خودرو است.
  • ساختمان سازی: اینترنت اشیا صنعتی در صنعت ساخت و ساز ارزیابی فاکتورهای مختلفی چون کنترل دما و رطوبت، امنیت، تهویه، تعداد افراد و … را در ساختمان فراهم می کند.
  • پزشکی: از کاربردهای این فناوری در پزشکی می توان به پایش بیمار از راه دور، تشخیص موثرتر بیماری، گجت های پوشیدنی تناسب اندام، دستگاه های معاینه از راه دور و .. اشاره کرد.
  • حمل و نقل: اینترنت اشیا در صنعت حمل و نقل به هوشمند سازی ناوگان با هدف کاهش ترافیک می پردازد. این فناوری ضمن افزایش نظم و ایمنی رانندگان، هزینه های مربوط به سوخت، نگهداری و تعمیر قطعات ناوگان را کاهش می دهد.
مطالعه کنید:  کلید هوایی چیست؟ (معرفی اجزا، کاربرد و نحوه عملکرد کلید ACB)

مزایای استفاده از IIOT

  • اینترنت اشیا صنعتی زمان نیاز تجهیزات صنعتی به سرویس و تعمیر را پیش بینی می کند. این موضوع به ویژه در خطوط تولید جهت جلوگیری از توقف کار اهمیت بالایی دارد.
  • IIOT به خدمات میدانی کارآمدتر یعنی شناسایی و برطرف کردن مشکلات بالقوه در تجهیزات مشتری کمک می کند.
  • امکان ردیابی شرایط، وضعیت و مکان محصولات در زنجیره تامین و انجام اقدامات اصلاح وضعیت را برای تولیدکنندگان و مشتریان فراهم می سازد.
  • تولیدکنندگان می توانند ضمن جمع آوری اطلاعات درباره نحوه استفاده مشتری از محصولات و تجزیه و تحلیل آنها، رضایت مشتری را افزایش دهند.
  • سنسورهای موجود در یک شبکه IIOT شرایط عملیاتی نامناسب که منجر به تخریب و ساییدگی تجهیزات می شوند را نظارت می کنند.
  • کاهش نیاز به حضور برنامه نویسان در صنایع، عدم نیاز به نمونه برداری و بهینه سازی مدیریت صنایع از دیگر مزایای کاربرد این فناوری است.

چالش های پیش روی اینترنت اشیا در صنعت

مهم ترین چالش موجود در اینترنت اشیا صنعتی امنیت دستگاه های آن است. با توجه به انتقال متنی داده ها در این دستگاه ها، رهگیری داده ها و تصاحب آنها توسط هکرها امری آسان است.

اتخاذ و اجرای استراتژی مدیریتی موثر دستگاه های iiot در اعمال مواردی چون جایگزین کردن دستگاه های خراب، بروزرسانی های دستگاه ها و … یکی دیگر از چالش های پیش روی این فناوری در صنعت است.

وجود ابزاری کارآمد جهت بررسی دستگاه ها و بروزرسانی های دوره ای آنها در سازمان های برخوردار از این تکنولوژی هم بخشی دیگر از مشکلاتی است که با کاربرد فناوری ذکر شده مطرح می شود.

در پایان، آینده اینترنت اشیا در صنعت

با توجه به تاثیرات مثبت اینترنت اشیا صنعتی در صنایع مختلف، روز به روز به تعداد صنعتگران علاقمند به مدرنیزه کردن تجهیزات و استفاده از iiot در چرخه تولید افزوده می شود. امنیت، صرفه جویی در هزینه ها و زمان، افزایش بهره وری، بهینه سازی مدیریت صنایع و … نشان از آینده روشن پیش روی iiot و شرکت های بهره بردار از این فناوری دارد. در سال های آتی دستگاه های مجهز به این فناوری نقشی بنیادین در تحولات دیجیتال به ویژه در خطوط تولید و زنجیره تامین خواهند داشت. در آینده شاهد کاربرد گسترده تر این فناوری در بخش های مختلف صنعت خواهیم بود.

قطعا بخش مهمی از کارایی این فناوری به راندمان بالای تجهیزات اتوماسیون صنعتی مربوط می شود. در آزند اتوماسیون می توانید با خرید برترین برندهای تجهیزات اتوماسیون صنعتی بهره وری بیشتر در صنعت خود را تجربه کنید.

امتیاز شما به این مقاله

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *