دنیای آینده در پرتو اینترنت اشیاء

مقدمه: سمانه بامشاد-  از زمانی که اینترنت پا به عرصه وجود گذاشته تقریبا سه دهه می گذرد و در همین زمان نسبتا کوتاه تاثیر زیادی در بسیاری از امور زندگی ما گذاشته است. اینترنت امروزه خواسته و یا ناخواسته باعث دغدغه فکری ما شده و راه گریزی از آن نیست! اما حالا زمان آن رسیده است که توجه خود را به سمت اینترنت اشیا ببریم و منتظر تاثیر این پدیده جدید که تاثیری به مراتب بیشتر از اینترنت در زندگی ما دارد باشیم. باید اینترنت اشیاء و کاربردهای آن را درست بشناسیم و آنرا درست به جامعه معرفی کنیم تا بتوانیم از تاثیری که در مسائل اقتصادی و اجتماعی دارد بهره مند شویم.

برای اطلاع بیشتر از وضعیت آینده اینترنت اشیاء و تاثیری که در زندگی اجتماعی - اقتصادی خواهد داشت سراغ اولین مدرس درس اینترنت اشیاء در ایران، پرفسور علی اکبر جلالی عضو هیات علمی و معاون پژوهشی دانشکده برق دانشگاه علم و صنعت ایران رفتیم و در این باره با وی  گفتگوی کوتاهی داشته ایم که در ادامه از نظرتان می گذرد.

***

* اینترنت به کجا می رود و دردنیای آینده چه اتفاقی خواهد افتاد؟

اینترنت در آینده بستر انقلاب بزرگتری از انقلاب اینترنت را تحت عنوان «اینترنت اشیاء» و یا اینترنت همه چیز فراهم می کند. در حقیقت آینده اینترنت، اینترنت اشیاء است. علاوه بر آن دنیای حقیقت مجازی در آینده نزدیک بر بستر اینترنت توسعه کمی و کیفی خواهد یافت و تعاملات فیزیکی انسانها را به‌سمت تعاملات مجازی خواهد برد. موج چهارم از تغییرات زندگی بشر عصر مجازی سه بعدی است که ابزارهای آن در حال آماده شدن است و اینترنت با سرعت بسیار بسیار بالا به توسعه آن کمک خواهد کرد. به عنوان مثال بزودی از فضای نسل ۴ به نسل ۵ ارتباطات خواهیم رفت که سرعت نسل ۵ حداقل ۱۰۰ برابر نسل ۴ خواهد بود و زمان تاخیر انتقالات داده حداقل ۵۰ برابر بیشتر خواهد شد که برای عملیاتی شدن اینترنت اشیاء این موضوع بسیار مهم است.  اگر امروز با سرعت ارتباطات انتقال داده می توانیم به یک شیی وصل شویم در ارتباطات نسل ۵ می توان در همان زمان به ۱۰۰ شیی وصل شد! بعد از انقلاب صنعتی شاهد انقلاب دیجیتالی بودیم که اینترنت محور توسعه آن بود، انقلاب بعدی در مسیر توسعه آینده اینترنت، انقلاب حاصل از توسعه اینترنت اشیاء و کاربردهای آن است.  اینترنت اشیاء شرایطی را فراهم می کند که تمام اشیاء در اکوسیستمی بتوانند با هم و با افراد مختلف در تعامل باشند، اینترنت توانسته است که ارتباط و تعامل بین انسانها را فراهم کند. در دنیای آینده اینترنت اشیاء همه اشیاء، حیوانات و انسانها را به هم متصل می کند و روندهای جاری توسعه اقتصادی و اجتماعی جامعه را دچار تغییرات اساسی خواهد نمود. شغل های جدید بوجود خواهند آمد و بسیاری از مشاغل امروز از بین خواهند رفت. زندگی بر اساس توسعه خدمات عمومی راحت تر می شود و هزینه های خدمات و تولید کاهش می یابند. کشاورزی نوین جایگزین کشاورزی فعلی می شود و تغییرات اساسی در سیستمهای آموزشی، درمانی، کسب و کار و سایر زمینه ها زندگی بشر بوجود خواهد آمد.

* اینترنت اشیاء چیست؟ تعریف آن کدام است؟ تفاوت عمده آن با اینترنت چیست؟

واژه اینترنت اشیاء از سال ۱۹۹۹ میلادی در ادبیات جهان وارد شده و به شبکه ای گفته می شود که در آن هر چیزی، از جمله اشیاء بی جان و حیوانات، برای خود یک آدرس و هویت دیجیتال دارند و می توانند بر بستر اینترنت، اینترانت و یا سکوی اینترنت اشیاء که یک نرم افزار قدرتمند این حوزه است با یکدیگر و با افراد مختلف،در هر کجای جهان که باشند و در هر زمان دلخواه، از طریق ابزارهای هوشمند مانند گوشی همراه و رایانه ها ساماندهی و مدیریت شوند و با یکدیگر تعامل داشته و اطلاعات دریافت و ارسال نمایند. اینترنت اشیاء یک فناوری مجرد مانند رایانه نیست و یک تعریف کلاسیک و مشخص ندارد بلکه مفهومی است که با کنار هم قرار گرفتن مجموعه ای از فناوری های نوین، در دنیای اینترنت و فناوری اطلاعات و ارتباطات شکل گرفته است. فناوری های نوین اینترنت اشیاء شامل فناوری های حوزه نرم افزار، مانند رایانش ابری و سکوهای نرم افزاری خاص اینترنت اشیاء، حوزه سخت افزار، شامل سنسورها و ترموستات ها، ابزارهای دسترسی و محاسباتی مانند رایانه ها، گوشی های هوشمند و مراکز داده محاسباتی می شود.

تفاوت عمده اینترنت و اینترنت اشیاء در آن است که در اینترنت می توان به عنوان مثال درب یک خانه هوشمند را کنترل و باز و بسته نمود و یا پرده کرکره های منزل را بالا و پائین برد. در حقیقت شما نقش موثری در کنترل ابزارهای منزل خود داردید. در اینترنت اشیاء با قرار دادن سنسورهای خاص نقش شما کنار می رود و خود پرده کرکره منزل شدت نور آفتاب و روشنایی را می سنجد و تشخیص می دهد و عمل می کند و شما دیگر نقشی در کنترل آن بجز اولین بار که به آن آموزش می دهید ندارید. در حقیقت تفاوت عمده آن به نقش سنسورها و یک نوع هوشمندی بر می گردد که به وضعیت اینترنت قبلی اضافه می شود. البته از نظر فنی تفاوت های عمده ای وجود دارد که باید در مصاحبه های تخصصی به آن پرداخت.

* کاربردهای موثر اینترنت اشیاء کدامند؟

اینترنت اشیاء کاربردهای بسیاری دارد که بصورت نمونه به بعضی از آنها اشاره می شود. البته باید در نظر داشت تاثیر اینترنت اشیاء بر صنعت به اندازه ای زیاد خواهد بود که از آن به عنوان انقلاب صنعتی چهارم یاد می شود. این موضوع را باید در مباحث اقتصادی جدی گرفت زیرا فاصله گرفتن از اینترنت اشیاء در صنعت می تواند صنعت یک کشور را بسوی نابودی سوق دهد!

چندی قبل شرکت گوگل کمپانی ترموستات نست را به چند میلیارد دلار خرید و برای بعضی از افراد جای تعجب داشت. امروز مشخص شده که نقش ترموستات نست در اینترنت اشیاء چقدر زیاد است و این زیرکی گوگل را نشان می دهد. یک کاربرد ترموستات نست این است که شما با استفاده از آن ترموستات می‌توانید با موبایل خود دمای منزل خود را کنترل کنید. بوسیله آن می توانید زمان خواب را تعیین کنید و بسیاری از امور خود را به آن یاد بدهید تا زمانی که شما خواب هستید مثلا دما را با توجه به دمایی که شما دوست دارید تنظیم کند و در ۲۴ ساعت شبانه روز بسیاری از کارهای دیگر را که از او خواسته اید برایتان انجام دهد. اینترنت اشیاء حسگرهای مختلفی را برای ایجاد خانه هوشمند در اختیار شما قرار می‌دهد که با استفاده از آن سنسورها می‌توانید متوجه شوید چه شخصی وارد منزل شما شده و یا از آن خارج شده است. با گسترش و ارتقای ابزارهای موجود در این اکوسیستم، به عنوان مثال شما می توانید در زمانی که حتی برای مدت طولانی در منزل نیستید به گلدانهای خود آب بدهید و آنها را تحت نظر داشته باشید و در سطح وسیعتری می توانید مزارع هوشمند ایجاد کنید. از طریق اینترنت اشیاء می توانید صاحب دستبند هوشمند مخصوص فعالیت‌های بدنی شوید و از وضعیت سلامتی خود در زمینه های مختلف آگاه شوید. همینطور دسبند هوشمند می تواند طوری برنامه ریزی شود تا به محض خوابیدن شما، تلویزیون و چراغ‌ها را خاموش کند و یا حتی پیش از سوارشدن بر خودرو در زمانی مشخص، بهترین مسیر برای رسیدن شما به مقصد توسط خودرو را انتخاب و در صورت دیررسیدن به محل قرار، پیامکی به شخص مقابل ارسال نماید. یخچال های متصل به ابزار اینترنت اشیاء امروزه در فروشگاه های تهران وجود دارند. با استفاده از امکانات و تجهیزات اینترنت اشیاء که در این یخچالها قرار دارد شما می توانید وقتی در فروشگاهی خرید می کنید داخل یخچال خود در منزل را ببینید تا خرید اضافه نداشته باشید. در این یخچالها شرایطی فراهم شده که در صورت تمام شدن مثلا تخم مرغ در یخچال خود یخچال از فروشگاه مورد نظر شما خرید را انجام می دهد! در سیستم های آموزشی نیز، اینترنت اشیاء باعث تحولات جدی در نحوه آموزش و یادگیری خواهند شد.   

در مقیاس کلان از این سیستم می‌توان در جهت بهبود  فعالیت‌های شهرهای الکترونیکی، مدیریت انرژی، بهداشت و درمان، کشاورزی، صنعت، محیط زیست و سایر بخش ها مورد نیاز امروز بشر استفاده کرد.

* آیا تاثیر اقتصادی و اجتماعی اینترنت اشیاء بگونه ای است که باعث ایجاد مشاغل جدید شود؟ عده ای عقیده دارند که نقش منابع انسانی با توسعه اینترنت اشیاء کاهش پیدا می کند و حتی ممکن است سبب کاهش اشتغال شود.

اولا تاثیر اقتصادی اینترنت اشیاء ده ها برابر بیشتر از تاثیری است که اینترنت از زمان حضورش در کشورهای مختلف داشته است. به عنوان مثال اگر امروز به صد شرکت بزرگ جهان در حوزه های مختلف اقتصادی نگاه کنیم متوجه می شویم تعداد بسیار زیادی از آنها در این جمع قرار می گیرند. متاسفانه بعضی از کشورها مانند ایران هیچ وقت به موقع وارد فناوری های نوین و گسترده مانند استفاده از تجارت الکترونیکی در حوزه کسب و کار و یا توسعه دولت الکترونیکی برای ساماندهی به وضغیت غیر قابل قبول بروکراسی اداری نشده اند. آیا این نگرانی دائمی که مسئولین اقتصادی ما از حضور پدیده های جدید مانند تجارت الکترونیکی داشته اند مشکلی را حل کرده است؟ آیا نداشتن راهکاری قوی تر از تجارت الکترونیکی را طراحی کرده اند؟ آیا حالا که از نظر اقتصادی جامعه دچار زحمت شده مسئولیت بی تدبیری خود را خواهند پذیرفت؟ اینترنت اشیاء پتانسیل اقتصاد ۱۸ هزار میلیارد دلاری را بر اساس ارتباط دهی بین ۵۰ میلیارد اشیاء تا سال ۲۰۲۰ در خود دارد، سهم ایران از این اقتصاد بزرگ چیست؟ چه برنامه مشخصی برای جذب این سرمایه عظیم که می تواند بستر اشتغال میلیونها جوان فارغ التحصیل بیکار را فراهم کند، داریم؟ اکنون که فقط حدود ۶ میلیارد نفر از انسانها روی کره زمین از طریق رایانه، تلفن همراه و سایر ابزارهای دسترسی به اینترنت متصل هستند اقتصاد بزرگی را شاهد هستیم. تصور کنید به این تعداد ۵۰ میلیارد شیی جدی نیز اضافه شود، نتیجه چنین اقدامی چه خواهد بود. اینترنت اشیاء سبب ارتباطات بیشتر بین افراد جوامع محلی، ملی و بین المللی می شود و باعث افزایش آگاهی و تعامل آنها با هم می شود که این یعنی توسعه اجتماعی، علاوه بر آن اینترنت اشیاء نیازمند تولیدات جدید سخت افزاری و نرم افزاری زیادی است که زمینه اشتغال پایدار میلیونها نفر را فراهم می کند. برای رسیدن به اشتغال در حوزه اینترنت اشیاء نیازمند آموزش های جدید در دانشگاهها و تربیت کارشناسان زیادی هستیم که خوشبختانه این آموزش در کشور ما همزمان با آموزش در سایر نقاط جهان آغاز شده است.

* جنابعالی برای اولین بار در ایران درس اینترنت اشیاء را همزمان با ۵ دانشگاه بزرگ جهان تدریس کرده اید، از تجربیات تدریس این درس بگویید و آیا توصیه می کنید سایر دانشگاه های کشور نیز این درس را تدریس کنند؟

در دانشگاه علم و صنعت ایران آزمایشگاهی در خصوص اینترنت اشیاء در پژوهشکده الکترونیک تاسیس شد که مورد توجه مسئولین ملی و اساتید و دانشجویان قرار گرفت و فضای لازم برای ارائه درس اینترنت اشیاء بوجود آمد و بنده مسئولیت تدریس این درس را با همکاری یک شرکت از بخش خصوصی و تعدادی از اساتید از دانشگاه و وزارت ارتباطات و فناوری اطلاعات پذیرفتم و تجربیات خوبی بدست آوردیم که قابل توصیه به سایر دانشگاه ها است.

توصیه جدی بنده این است که درس حتما در سطح تحصیلات تکمیلی تدریس شود و دانشجویان با گرایشهای مهندسی برق، مهندسی کامپیوتر، مهندسی صنایع، مهندسی مکانیک و بعضی از گرایشهای دیگر مستعد گذراندن این درس هستند. همینطور توصیه جدی می کنم که ۸۰ درصد نمره درس مربوط به اجرای یک پروژه عملیاتی و فقط ۲۰ درصد نمره درس مربوط به تئوری درس باشد. فقط دانشگاه هایی این درس را ارائه کنند که آزمایشگاه آن‌را داشته باشند. اگر این قانون رعایت شود، همه موسسات و دانشگاهها نمی توانند این درس را ارائه کنند و صرفا ارائه درس بصورت تئوری محض غلط است. تاکید می کنم نباید این درس فقط بصورت تئوری ارائه شود و باید بار عملی آن غالب باشد.

در هر صورت نزدیک به ۴۰ دانشجوی تحصیلات تکمیلی درس اینترنت اشیاء را در دانشکده برق دانشگاه علم و صنعت ایران با همکاری ۶ استاد از دانشگاه و صنعت گذراندند و توانستند بر روی ۱۲ پروژه عملیاتی و اجرایی کار کنند. در مجموع با توجه به اینکه این درس اخیرا در دانشگاه های دنیا مطرح شده است تجربه دانشگاه علم و صنعت ایران می تواند برای ادامه تدریس این درس در سایر دانشگاه های کشور مفید باشد.

* آیا تجربه ای از توسعه اینترنت اشیاء وجود دارد و برنامه دولت در این زمینه چیست؟

بخش خصوصی از چند وقت پیش وارد این حوزه شده و در بعضی از بخشها مدعی است. برگزاری مسابقات استارت آپ کاپ اینترنت اشیاء، IOT CUP، و برنامه هایی که در پژوهشکده فناوری اطلاعات و وزارت ارتباطات و فناوری اطلاعات در دست مطالعه است نشان می دهد اقدامات اولیه شروع شده است

وظیفه اصلی رسانه ها اطلاع رسانی و فرهنگ سازی در زمینه معرفی اینترنت اشیاء است و وظیفه دولت ایجاد شرایط مطالعه ملی و پیاده سازی آن می باشد. خوشبختانه دولت متوجه اهمیت مساله شده و سرمایه گذاری خوبی را در این زمینه آغاز کرده است. اثر چنین برنامه های آینده نگرانه این است  که ما از قافله علم و فناوری جهانی فاصله نمی گیریم و می توانیم  همزمان باجهان  در جهت توسعه و پیشرفت علمی پیش برویم . پیش از این ما معمولا در مواجهه با  تکنولوژی  نوین دچار نوعی تاخر سخت افزاری و  نیز فرهنگی بودیم و از این جهت دچار خسران و زیان و آسیب های مختلفی می شدیم .اکنون به این درک و شناخت رسیده ایم که باید به استقبال علم و فناوری برویم، چون این یک روند جهانی است و ما نمی توانیم خود را از آثار و تبعات آن برکنار نگهداریم. پس بنابراین باید موانع عینی و ذهنی را بکاهیم و نسل آینده و جوانان را برای ورود به دنیای آینده در پرتو فناوری های جدید و به ویژّ بر روی اینترنت اشیاء آماده کنیم تا بتوانیم از منافع ملی و هویت ملی خود در جهان متحول و متغیر آینده دفاع کنیم .

* جوانان چگونه می توانند به این سمت سوق داده شوند؟

بعضی از مدارس تهران علاقمندی خود را برای آشنایی دانش آموزان به اینترنت اشیاء اعلام کرده اند و در آینده مسابقات دانش آموزی در این زمینه برگزار خواهد شد. مسئولین آموزشی  باید برای آشنایی جوانان  با فناوری های دنیای آینده  برنامه داشته باشند و فرهنگ سازی را اولویت برنامه های خود بدانند. باید از طریق برنامه های درسی و آموزشی رسمی گرفته تا آموزش های حرفه ای غیر رسمی، برگزاری نشست ها، سمینارها و همایش ها، برگزاری مسابقات علمی و عملی و ایده پردازی و میدان دادن به تخیلات  خلاق جوانان در مورد آینده فضای لازم برای توسعه اینترنت اشیاء را فراهم کرد. روش های سنتی توسعه اقتصادی کشور نتوانسته است مشکل بیکاری را حل کند، در آینده نیز اگر روش خود را تغییر ندهیم مشکل حل نخواهد شد. تنها راه باقی مانده توسعه مشاغل دانش بنیان حرفه ای محور است که می توان به کمک فناوری های جدید مانند اینترنت اشیاء تا حدود زیادی مشکل اشتغال کشور را حل کرد.

* چالش های عمده توسعه اینترنت اشیاء چیست؟

اینترنت اشیاء مانند هر فناوری نوین دیگر دارای فرصت ها و تهدیداتی است که باید با آنها بصورت علمی و سنجیده برخورد کرد. اولین چالش عمده که باعث نگرانی بسیاری شده است بحث مهم امنیت این فناوری است. وقتی یک هکر به منزل شما که با تجهیزات اینترنت اشیاء تحت کنترل است حمله می کند ممکن است مثلا درب منزل شما باز نشود و مجبور شوید با روشی آن‌را حل کنید، اما اگر هکر به کارخانه برق یک شهر حمله کند اتفاق قابل گذشت نیست و باید به نقش امنیت توجه داشت. بنابراین باید در زمان پیاده سازی برنامه های اینترنت اشیاء به موضوع مهم امنیت توجه داشت. اما در هر صورت نمی توان فقط به صرف نگرانی از هکر از اینترنت اشیاء صرفنظر کرد و اجازه داد جوانان فارغ التحصیل دانشگاهی بیکار بمانند!

چالش عمده بعدی مربوط به حریم شخصی و نحوه مراقبت از آن است. وقتی همه چیز به اینترنت وصل باشند موضوع حریم شخصی چه می شود. پژوهشگران زیادی مشغول تحقیق در این دو حوزه مهم چالشی اینترنت اشیاء هستند. واقعیت آن است که اینترنت اشیاء می آید و توسعه پیدا می کند و بهتر است ما بجای نگران بودن در مورد آن به راهکارهای امنی که هم امنیت و هم حریم خصوصی را در نظر بگیرد فکر کنیم و برای آن سرمایه گذاری نماییم. در حوزه چالش های اینترنت اشیاء مباحث زیاد دیگری نیز وجود دارد که باید بصورت مبسوط در زمان دیگر به آن پرداخت.