Bir IoT Ekosisteminin 5 Bileşeni

Bugün, Nesnelerin İnterneti (IoT) artık yükselen bir trend değil, oldukça iyi kurulmuş ve yükselmeye devam ediyor.

IoT, 2025 yılına kadar birbirine bağlanacağı tahmin edilen 21,5 milyar cihazla artık her dikey ve her nişin bir parçası. BT alanında açıkça bir paradigma değişimine işaret ediyor. Son teknoloji endüstriyel ekipmanlardan çocuk oyuncaklarına kadar milyarlarca cihaz artık internete bağlı ve eylemlerine rehberlik etmek için veri paylaşıyor.

İnternetin hakim olduğu dünyanın bir parçası olan tüketici talepleri de akıllı ürünlere doğru kaymaktadır. Akıllı saatlere, robot elektrikli süpürgelere, teknik evcil hayvan tasmalarına, akıllı izleyicilere vb. bakın. Hepimiz cihazlarımızın ve 'nesnelerimizin' akıllıca çalışmak ve uzaktan erişilebilir olmak için ağa bağlanabilmesini bekliyoruz. Bu, ürünlerimizin verimliliğini büyük ölçüde güçlendirir.

Nesnelerin İnterneti geniş bir ağ etrafında çalışır. Yapışkan bir sistem oluşturmak için birlikte çalışan çeşitli bileşenler söz konusudur. Bağlı ürünlerden toplanan verilere dayanarak, cihazlar tarafından otonom eylemler gerçekleştirilir. Karmaşık IoT ekosistemini oluşturmak için tüm bu sürece dahil olan birden fazla varlık.

Çeşitli bileşenleriyle birlikte bir IoT ekosisteminin ne olduğunu anlamak, Nesnelerin İnterneti'nin nasıl çalıştığını anlamaya yardımcı olur.

Nesnelerin İnterneti Ekosistemi Nedir?

Nesnelerin İnterneti'nin iki ana bileşeni vardır. Birincisi, bağlantı sağlayarak akıllı hale getirmeyi düşündüğünüz bir nesne veya “şey”dir. Diğeri ise bu bağlantıyı sağlayan gömülü sistemdir. Bu kulağa basit gelse de, ikinci kısım aslında çoklu sensörler, aktüatörler, protokoller, veri yönetim katmanı ve daha fazlasını içerebilen karmaşık bir sistem içerir. Tüm bunların birbirine bağlılığı, nesneleri programlanabilir, akıllı ve insanlarla olduğu kadar birbirleriyle de etkileşime girebilen hale getirmekten sorumludur.

Bağlı bir kapı zili örneğini ele alalım. Zil çalınmasa bile kapıda birinin olduğunu tespit edebilmek ve bu verileri video veya ses olarak kullanıcıya gösterebilmek birden fazla bileşeni içerir. Tespitin gerçekleşmesi ve bilgilerin gönderilmesi, deşifre edilmesi ve son kullanıcıya iletilmesi gerekir. Ayrıca kilidin uzaktan açılması, IoT ekosisteminin daha fazla dahil edilmesini de içerir.

IoT ekosistemi hızla genişliyor ve bu tanımlamayı zorlaştırıyor. İşletmeleri ve kullanıcıları cihazlarına bağlamaya dahil olan her bileşen bu ekosistemin bir parçasını oluşturur. Bunlar, kullanıcı arayüzü veya donanım gibi görünür bileşenler veya ağ ve depolama gibi yazılım ve işlem bileşenleri olabilir.

Bir IoT Ekosisteminin Bileşenleri

İşte nesnelerin interneti ekosisteminin üzerinde çalıştığı ana bileşenler.

1. Bileşenleri algılama ve yerleştirme

Bu, bir IoT ekosisteminin ilk katmanıdır ve tüm Nesnelerin İnterneti ağının omurgasını oluşturur. Veriler, IoT için vazgeçilmezdir ve sensörler, verilerin doğruluğunu ve güvenilirliğini sağlamak için önemli bir faktördür. Bu temel katman, veri toplamaktan veya bir mekanizmayı kontrol etmekten sorumlu olan bir IoT cihazına gömülü fiziksel, mikro cihazlardan oluşur.

Sensörler

Sensörler, çevredeki ortamdan küçük veriler toplamak için çalışır. Bazen algılayıcılar olarak da bilinirler çünkü sensörlerin birincil işlevi çevredeki ortamdaki en küçük değişiklikleri bile algılamaktır. Bu, bir IoT cihazının gerçek zamanlı veya işlem sonrası için ilgili verileri yakalamasını sağlar.

Sensör tipine bağlı olarak, bu küçük donanım parçası kesinlikle her şeyi ölçebilir. Bu duman, hareket ve hatta tansiyon olabilir. Gelişmiş sensörler bir dizi karmaşıklığı ölçebilirken, bazı IoT cihazlarında bir dizi veri toplayabilmek veya birden fazla işlevi yerine getirebilmek için bir araya getirilmiş birden fazla sensör bulunur. Örneğin akıllı telefonlarımızda GPS, parmak izi, kamera, eğim, hareket ve çok sayıda diğer sensörler hepsi bir arada toplanmıştır.

Akıllı AC'ler veya termostatlar, oda sıcaklığını ve nem seviyelerini aynı anda algılayabilir. Cihaza ve kullanım durumuna bağlı olarak, farklı uygulamalar farklı tipte sensörler gerektirir.

Sensörler, belirli tetikleyicilere dayalı otomasyon elde etmek için ayrılmazdır. Akıllı AC'ler örneğini göz önünde bulundurarak, otomatik mod işlevini kullanan bir kişi, oda sıcaklığı tercihlerini 73 ila 77 Fahrenheit arasında ayarlayabilir. 77 dereceden daha yüksek bir oda sıcaklığı algılanır algılanmaz cihaz, belirtilen ayarlarda çalışması için klima ünitesine bir komut gönderir. Bir oda 73 dereceden daha soğuk olduğunda, sıcaklıktaki değişiklik algılanacak ve AC'ye kapanması için bir sinyal iletilecektir.

Aşağıdaki resimde, geleneksel bir klimayı akıllı hale getirmek için IoT özellikli bir akıllı AC kontrol cihazı kullanılıyor. Sinyal göndermek ve yanıt almak için bir verici ile birlikte oda sıcaklığı koşullarını algılayan bir sensörden oluşur. Otomatikleştirilmiş eylemlere rehberlik etmek için tüm IOT ekosistemi oyunda.

Teknolojideki gelişmeler sayesinde bugünün sensörleri çok küçük, akıllı ve ucuz! Sensörlerin seçimi, ulaşmak istediğiniz amaca bağlıdır. Sensörün hareketi, sıcaklığı, basıncı, dumanı veya benzeri herhangi bir tetikleyiciyi algılayabilmesini isteyebilirsiniz. Sensörlerin seçimi ayrıca doğruluklarına, sonuçların güvenilirliğine, çalışması gereken aralığa, çözünürlüğe ve diğer bir deyişle gürültü ve parazitle başa çıkma yetenekleri anlamına gelen zeka düzeyine bağlıdır.

Aktüatörler

Aktüatörler, sensörlerin tersine çalışır. Sensörler, duyu iken; aktüatörler hareket eder. Bir sinyal veya komut alırlar ve buna dayanarak bir eyleme neden olurlar. Sensörler çevrede bir değişiklik algıladığında, tetikleyiciye bağlı olarak bir şeyler yapmak için bir aktüatöre ihtiyaç duyulduğu için sensörler kadar önemlidir.

Örnek olarak aktüatörler, bir akıllı klimadaki ısıtma ve soğutmayı veya akıllı bir musluktaki vanayı kontrol edebilir. Sensörler, bir kişinin bir alandan çıktığını algılar algılamaz, aktüatör, bir musluk durumunda klima akışını veya su akışını durdurmak için tetiklenir.

Dikey ve kullanıma bağlı olarak birden fazla aktüatör türü vardır. Bir şeyi açmaları veya kapatmaları gerekebilir, ancak vanaları kontrol edebilir ve endüstriyel uygulamalarda büyük faydalı değeri olan döndürme veya kavrama gibi eylemleri gerçekleştirebilirler.

2. Bağlantı

IoT, cihazları, sensörleri, bulutu ve aktüatörleri içeren bir ağdır ve verilerin şifresini çözebilmek ve sonuç olarak bir eylem gerçekleştirebilmek için tüm bunların birbiriyle bağlantı kurması gerekir. Bağlantı, IoT ekosisteminin karmaşık dünyasında bulmacanın ikinci parçasını oluşturur.

protokoller

Veriler sensörler tarafından toplandıktan sonra, taşıma için bir ortama ihtiyaç duyar. Başka bir deyişle, sensörler ve bulut arasında bir iletişim kanalı gereklidir. IoT protokolleri, çevrimiçi dünyada veri aktarımından sorumludur ve bu aktarım ancak iki cihazın güvenli bir şekilde bağlanması durumunda mümkün olabilir. IoT standartları ve protokolleri, fiziksel nesnelerin birbirleriyle iletişim kurmasına izin veren görünmez bir dil içerir.

Ağ seçimi, güç tüketimi, veri aktarım hızı, menzil, bant genişliği ve genel verimlilik gibi faktörlere bağlıdır. En popüler IoT kablosuz protokol ve standartlarından bazıları Bluetooth, Wi-Fi, ZigBee, LoRaWAN, DDS, MQTT, hücresel vb.'dir. Bu ve diğer kanallar, bir sonraki IoT katmanına veri aktarımını ve alışverişini kolaylaştırır ve güvenli hale getirir. işlem için.

IoT ağ geçitleri

Sensörlerden gelen ham veriler, buluta ulaşmak için ağ geçitlerinden geçmelidir. Ağ geçitleri, ağ içindeki tüm cihazların sorunsuz iletişimini sağlayan ağ protokollerini çevirir. Esasen bu, ağ geçitlerini çok önemli bir iletişim noktası yapar ve veri trafiğinin kolay yönetiminden sorumludur.

Ayrıca ağ geçitleri, sistemi yetkisiz erişime ve kötü niyetli saldırılara karşı koruyarak güvenlik sağlar. İçinden akan verilerin en son şifreleme uygulamalarıyla korunduğu için bir güvenlik katmanı olarak da düşünülebilir.

Ağ geçitleri ayrıca sensörlerden gelen verileri buluta göndermeden önce ön işleyebilir. Başka bir deyişle, önceki aşamada 'algılanan' büyük miktarda veriyi en aza indirirler. Hepsi değil, bazı akıllı IoT ağ geçitleri, yalnızca ilgili verileri buluta aktarmak için verileri analiz etme ve ortalama alma yeteneğine de sahiptir.

3. IoT bulutu

Veriler toplandıktan ve buluta ulaştıktan sonra işlenmesi gerekir. Bulut, "akıllı şeylerin" gerçekleştiği yerdir! Bu yüksek performanslı tesis, bileşenleri büyük ölçüde IoT ekosistemine bağlar. Verileri işler, saklar ve bir anlaşma yapmak veya bozmak için kararlar verir. Tüm bunlar, devasa miktarda veri için milisaniyelerin hemen altında gerçekleştirilir - zaman, özellikle sağlık ve güvenlik gibi kritik kaygılarda olduğu için, IoT için kritik öneme sahiptir, gecikmeden ödün verilemez.

IoT çözümlerinin temel amacı gerçek zamanlı bilgi sağlamak ve buna göre hareket etmek olsa da, IoT modelinin zamana duyarlı yapısını karşılamak için çok büyük miktarda veriyi işleyebilen bir bileşen olması gerekir. Bulut sistemleri burada devreye giriyor. Toplanan verilerin işlenmesinden, komuta edilmesinden veya analitiğin hesaba katılmasından tipik olarak sorumlu olduklarından, IoT ekosisteminin beynini oluştururlar. Verimli gerçek zamanlı veri analizi için cihazlar, protokoller, ağ geçidi ve depolama birleştirilir.

Bulutlar, muazzam bilgi işlem gücü, depolama yetenekleri, ağ oluşturma seçenekleri, analitik ve diğer hizmet bileşenleri ile bilgileri tüketiciler için etkin bir şekilde kullanılabilir hale getirir.

Bulut, IoT için gerekli olmasa da, Edge veya Fog bilgi işlem ile yerel işleme de bir seçenek olduğundan, bulut, muazzam ölçeklenebilirlik ve düşük operasyonel maliyetler sunan yüksek performanslı bir tesis olarak tercih edilebilir. Öte yandan, şirket içinde büyük miktarda veri işleme ve depolama gerektiğinde uç bilgi işlem tercih edilir.

4. IoT analitiği ve veri yönetimi

Veri küçük bir kelime olabilir, ancak herhangi bir işletme üzerinde büyük bir etki yaratabilecek muazzam bir güce sahiptir. IoT Analytics, büyük miktarda analog veriyi anlamlandırmak için kullanılır. Bu, örneğin, bir kişinin hataları veya düzensizlikleri gerçek zamanlı olarak görüntülemekle ilgilenebileceği belirli bir uygulamadaki temel performans göstergelerinin belirlenmesini içerebilir.

Belirlendikten sonra, istenmeyen senaryoları önlemek için acil bir eylem gerekli olacaktır. Başka bir deyişle, analitik, ham verileri daha sonra karar vermeyi yönlendirmek için yorumlanacak veya analiz edilecek faydalı içgörülere dönüştürmeyi içerir.

Akıllı analitik, birden çok senaryoda kullanışlıdır. Temel rol, bir durumu analiz etmek ve buna dayalı bir karar formüle etmektir. Bu, bir oda sıcaklığının kabul edilebilir bir aralığa düşüp düşmediğini analiz etmek gibi basit veya örneğin bir araba çarpmak üzereyse karmaşık olabilir. Veri analitiği, hayati iş içgörülerinin belirlenmesine yardımcı olur. Derin öğrenme modelleri, tahmine dayalı analiz için kullanılabilir. Trendleri tahmin etmek, önceden plan yapmak ve faydalı iş kararları almak için verilerden çeşitli öğrenmeler elde edilebilir.

Analitik, herhangi bir veriyi anlamlandırabilmek için depolama gücü ve akıllı hesaplama gerektirir. Bunun gibi görevler, IoT mimarisine bağlı olarak bulutta barındırılabilir.

5. Son kullanıcı cihazları ve kullanıcı arayüzü

Kullanıcı arayüzü, kolayca erişilebilen ve IoT kullanıcısının kontrolünde olan görünür bileşendir. Burası bir kullanıcının sistemi kontrol edebileceği ve tercihlerini ayarlayabileceği yerdir. IoT ekosisteminin bu bileşeni ne kadar kullanıcı dostu olursa, kullanıcının etkileşimi o kadar kolay olur.

Bir kullanıcı, sistemle cihazın kendisi aracılığıyla etkileşime girebilir veya bu etkileşim akıllı telefonlar, tabletler ve dizüstü bilgisayarlar aracılığıyla uzaktan gerçekleştirilebilir. Amazon Alexa veya Google Home vb. gibi akıllı ev sistemleri de kullanıcıların “nesneleri” ile iletişim kurmasına olanak tanır.

Tasarım, günümüzün hızlı dünyasında önemli bir husustur ve bir IoT cihazı, güçlü bir tasarım temelinde kendisini rakiplerinden ayırabilir. Dokunmatik arayüzler, renklerin kullanımı, yazı tipi, ses ve daha fazlası burada devreye giren faktörlerden bazıları. Çekici bir tasarım gerekli olmakla birlikte, kullanıcı için herhangi bir zorluktan kaçınmak için arayüz yeterince kullanıcı dostu olmalıdır.

Çözüm

IoT'nin büyümesini izlemek heyecan verici. Sıkıcı olmaktan uzak bu alan, zamanla sürekli olarak daha da gelişiyor ve temel ve kritik kullanım durumlarına yayılmış çeşitli dikeylerde tanıtılıyor.

IoT yıllar içinde büyük ölçüde ilerlemiş olsa da, IoT ekosisteminin tanımı gelişen bir çalışma alanıdır. Sistemin bileşenleri aynı kalır ancak mekanizmalar kullanım durumlarına, sektöre ve bütçeye bağlı olarak farklılık gösterir. IoT ekosistemi, satıcıları ve şirketleri birbirine bağlar ve ayrıca verimli, güvenilir ve güvenli bir IoT sistemi için çözüm planlamayı basitleştirir.

IoT ekosisteminizin mükemmel güvenilirliği ve güvenliği sürdürmesini sağlamak için bu bilgileri ve IoT güvenlik yazılımını kullanın.