پلتفرم اینترنت اشیا چیست

پلتفرم اینترنت اشیا (IoT Platform) یک نرم‌افزار یکپارچه و پیشرفته است که به منظور مدیریت، نظارت و بهینه‌سازی عملکرد دستگاه‌های متصل به اینترنت اشیا طراحی شده است. این پلتفرم امکاناتی مانند مدیریت و پیکربندی دستگاه‌ها، جمع‌آوری و پردازش لحظه‌ای داده‌ها، و ذخیره‌سازی ایمن اطلاعات را فراهم می‌کند. هدف اصلی آن، تبدیل داده‌های خام تولیدشده توسط حسگرها و تجهیزات هوشمند به اطلاعات ارزشمند است تا سازمان‌ها و کسب‌وکارها بتوانند از این داده‌ها برای تصمیم‌گیری بهتر، بهبود فرآیندها و افزایش بهره‌وری استفاده کنند.

پلتفرم اینترنت اشیا (IoT Platform) چیست؟

پلتفرم اینترنت اشیا (IoT Platform) یک نرم‌افزار تخصصی است که برای مدیریت و بهره‌برداری از دستگاه‌های متصل به شبکه اینترنت اشیا طراحی شده است. این پلتفرم به‌عنوان یک مرکز کنترل و هماهنگی برای اجزای مختلف IoT عمل می‌کند و قابلیت‌های حیاتی را در اختیار کاربران قرار می‌دهد. از مهم‌ترین امکانات آن می‌توان به مدیریت دستگاه‌ها (شامل ثبت، پیکربندی و پایش از راه دور)، دریافت و پردازش داده‌ها و ذخیره‌سازی ایمن اطلاعات اشاره کرد. این قابلیت‌ها امکان جمع‌آوری، تبدیل و نگهداری داده‌های تولیدشده توسط دستگاه‌ها را فراهم می‌کنند تا بتوان از آن‌ها برای بهبود عملکرد، تصمیم‌گیری هوشمند و خلق ارزش افزوده استفاده کرد.

پلتفرم اینترنت اشیا معمولاً امکاناتی برای تحلیل و بصری‌سازی داده‌ها نیز فراهم می‌کند که به استخراج بینش‌های ارزشمند از حجم عظیم داده‌های تولیدشده توسط دستگاه‌های IoT کمک می‌کند. علاوه بر این، این پلتفرم از توسعه و یکپارچه‌سازی نرم‌افزارها پشتیبانی کرده و ابزارها و APIهای لازم را برای ایجاد راهکارهای نرم‌افزاری مبتنی بر داده‌های IoT ارائه می‌دهد. به‌طور کلی، پلتفرم IoT به‌عنوان زیربنای ایجاد و بهره‌برداری از سیستم‌های جامع اینترنت اشیا عمل کرده و با ساده‌سازی فرآیند توسعه، امکان استفاده حداکثری از ظرفیت و قابلیت‌های دستگاه‌های متصل را فراهم می‌سازد.

انواع پلتفرم اینترنت اشیا (۵ نوع رایج)

پلتفرم‌های اینترنت اشیا ستون فقرات هر راهکار IoT محسوب می‌شوند. آن‌ها زیرساخت‌های ضروری را برای مدیریت دستگاه‌های متصل، جمع‌آوری و پردازش داده‌ها و توسعه کاربردها و نرم‌افزارهای مرتبط فراهم می‌کنند. برای درک بهتر چشم‌انداز IoT، لازم است با انواع مختلف پلتفرم‌های اینترنت اشیا که در دسترس هستند آشنا شویم، از جمله:

۱. پلتفرم مدیریت اتصال در اینترنت اشیا (IoT Connectivity Management Platforms)

پلتفرم‌های مدیریت اتصال، یکی از زیرمجموعه‌های تخصصی پلتفرم‌های IoT هستند که تمرکز اصلی آن‌ها بر مدیریت ارتباط میان دستگاه‌ها و اینترنت است. برخلاف پلتفرم‌های جامع IoT که طیف گسترده‌ای از قابلیت‌ها را پوشش می‌دهند، این نوع پلتفرم‌ها بر برقراری، نگهداری و بهینه‌سازی اتصال شبکه تمرکز دارند.

از جمله وظایف کلیدی این پلتفرم‌ها می‌توان به پیکربندی و فعال‌سازی دستگاه‌ها (Device Provisioning)، مدیریت سیم‌کارت (SIM Management)، انتخاب شبکه بهینه و بهینه‌سازی انتقال داده‌ها اشاره کرد.

این پلتفرم‌ها معمولاً با سایر اجزای پلتفرم اینترنت اشیا یکپارچه می‌شوند، اما مأموریت اصلی آن‌ها حل چالش‌های مربوط به ایجاد ارتباط پایدار، سریع و مطمئن میان دستگاه‌ها و فضای ابری (Cloud) است. به این ترتیب، زیرساخت لازم برای ارتباط یکپارچه و بدون وقفه بین دستگاه‌ها و سرویس‌های ابری را فراهم می‌کنند

۲. پلتفرم‌های مدیریت دستگاه‌های اینترنت اشیا (IoT Device Management Platforms)

پلتفرم‌های مدیریت دستگاه اینترنت اشیا بر مدیریت کامل چرخه عمر دستگاه‌های متصل تمرکز دارند. این شامل ثبت دستگاه‌ها، پیکربندی، نظارت و نگهداری آن‌ها می‌شود.

وظایف اصلی این پلتفرم‌ها عبارت‌اند از:

• ثبت و شناسایی دستگاه‌ها
• بروزرسانی نرم‌افزار و فریم‌ورم به صورت از راه دور
• عیب‌یابی و تشخیص مشکلات دستگاه‌ها به صورت ریموت
• مدیریت امنیت و دسترسی‌ها

این پلتفرم‌ها معمولاً با سایر بخش‌های پلتفرم اینترنت اشیا ادغام می‌شوند، اما نقش اصلی آن‌ها تضمین عملکرد بهینه و پایدار دستگاه‌های متصل در طول زمان است تا دستگاه‌ها بتوانند بدون مشکل و با امنیت بالا فعالیت کنند.

۳. پلتفرم‌های ابری اینترنت اشیا (IoT Cloud Platforms)

پلتفرم‌های ابری اینترنت اشیا نوعی خاص از پلتفرم‌های IoT هستند که با استفاده از زیرساخت‌های محاسبات ابری (Cloud Computing)، مجموعه‌ای کامل از ابزارها و خدمات را برای اجرای برنامه‌های IoT فراهم می‌کنند. این پلتفرم‌ها به‌طور ویژه برای کار در محیط‌های ابری طراحی شده‌اند و راهکارهای مقیاس‌پذیر، انعطاف‌پذیر و قابل توسعه برای مدیریت دستگاه‌ها، ذخیره‌سازی داده‌ها، پردازش و تحلیل اطلاعات ارائه می‌دهند.

این پلتفرم‌ها معمولاً شامل کامپوننت‌ها و APIهای آماده برای تسریع در توسعه و استقرار برنامه‌ها هستند. بهره‌گیری از منابع ابری باعث می‌شود مدیریت تعداد زیادی دستگاه متصل و حجم وسیعی از داده‌ها به صورت کارآمد و بهینه انجام شود.

۴. پلتفرم‌های تسهیل توسعه برنامه‌های اینترنت اشیا (IoT Application Enablement Platforms)

این پلتفرم‌ها ابزارها و خدمات لازم برای توسعه، استقرار و مدیریت برنامه‌های IoT را فراهم می‌کنند. ویژگی‌هایی مانند چارچوب‌های توسعه نرم‌افزار، کامپوننت‌های از پیش ساخته شده، امکانات یکپارچه‌سازی و ابزارهای استقرار در این دسته قرار می‌گیرند.

پلتفرم‌های تسهیل توسعه معمولاً به خدمات پایه‌ای پلتفرم‌های IoT مانند مدیریت دستگاه‌ها و داده‌ها دسترسی دارند، اما تمرکز اصلی آن‌ها بر توانمندسازی توسعه‌دهندگان برای ساخت و مدیریت سریع‌تر و ساده‌تر برنامه‌های اینترنت اشیا است.

۵. پلتفرم‌های تحلیل پیشرفته اینترنت اشیا (IoT Advanced Analytics Platforms)

پلتفرم‌های تحلیل پیشرفته، زیرمجموعه‌ای تخصصی از پلتفرم‌های اینترنت اشیا هستند که تمرکز اصلی آن‌ها بر استخراج داده‌های ارزشمند و قابل اقدام از میان حجم گسترده داده‌های IoT می‌باشد. در حالی که پلتفرم‌های جامع IoT به جمع‌آوری و مدیریت داده‌ها می‌پردازند، این نوع پلتفرم‌ها به پردازش‌های پیچیده، مدل‌سازی داده‌ها و تحلیل‌های پیشرفته اختصاص دارند.

این پلتفرم‌ها با بهره‌گیری از روش‌های آماری، یادگیری ماشین و هوش مصنوعی، الگوها، روندها و ارتباطات پنهان در داده‌ها را شناسایی می‌کنند. امکاناتی مانند تحلیل پیش‌بینی (Predictive Analytics)، تحلیل تجویزی (Prescriptive Analytics) و بهینه‌سازی فرآیندها به تصمیم‌گیری‌های هوشمند و به موقع کمک می‌کنند.

چگونه یک پلتفرم اینترنت اشیا کار می‌کند؟

یک پلتفرم IoT سیستم پیچیده‌ای است که شامل چندین مرحله عملیاتی کلیدی می‌شود. چهار مرحله اصلی عملکرد یک پلتفرم اینترنت اشیا عبارتند از:

• اتصال (Connect): برقراری ارتباط و جمع‌آوری داده‌ها از دستگاه‌های متصل
• تحلیل (Analyze): پردازش و استخراج اطلاعات مفید از داده‌های خام
• یکپارچه‌سازی (Integrate): هماهنگی و اتصال با سایر سیستم‌ها و نرم‌افزارها
• اقدام (Act): انجام واکنش‌ها و تصمیم‌گیری‌های خودکار یا دستی بر اساس نتایج تحلیل

این مراحل به‌طور یکپارچه فرآیند جمع‌آوری داده، تحلیل آن، ارتباط با سامانه‌های دیگر و اجرای عملیات هوشمند را در سیستم‌های اینترنت اشیا تضمین می‌کنند.

۱. اتصال (Connect)

در این مرحله ابتدایی، ارتباط بین دستگاه‌های فیزیکی اینترنت اشیا و پلتفرم IoT برقرار می‌شود. این شامل ثبت دستگاه‌ها، پیکربندی اولیه و اتصال به شبکه است. حسگرها، عملگرها و سایر دستگاه‌های متصل به پلتفرم وارد می‌شوند تا بتوانند داده‌ها را ارسال و فرمان‌ها را دریافت کنند. همچنین پروتکل‌های امنیتی برای حفاظت از داده‌ها در حین انتقال اجرا می‌شوند تا امنیت اطلاعات تضمین شود.

۲. تحلیل (Analyze)

پس از جمع‌آوری داده‌ها از دستگاه‌های متصل، پلتفرم IoT اقدام به پردازش و تحلیل داده‌ها می‌کند تا اطلاعات ارزشمند استخراج شود. این فرآیند شامل پاک‌سازی، تبدیل و غنی‌سازی داده‌ها برای آماده‌سازی تحلیل است. با استفاده از تکنیک‌های پیشرفته مانند مدل‌سازی آماری، یادگیری ماشین و هوش مصنوعی، الگوها، روندها و ناهنجاری‌ها شناسایی می‌شوند. پلتفرم گزارش‌ها و بینش‌های کاربردی بر اساس داده‌های تحلیل‌شده تولید می‌کند.

۳. یکپارچه‌سازی (Integrate)

پلتفرم اینترنت اشیا به‌صورت یکپارچه با سیستم‌ها و نرم‌افزارهای موجود سازمان‌ها ادغام می‌شود تا کارایی عملیاتی و تصمیم‌گیری‌ها بهبود یابد. داده‌های دستگاه‌های IoT با داده‌های سایر منابع ترکیب شده و یک نمای جامع و هماهنگ ایجاد می‌شود. با استفاده از APIها و اتصال‌دهنده‌ها، تبادل اطلاعات میان پلتفرم IoT و سیستم‌های خارجی به‌راحتی انجام می‌شود. این یکپارچه‌سازی امکان توسعه برنامه‌ها و خدمات جدید مبتنی بر داده‌های IoT را فراهم می‌کند.

۴. اقدام (Act)

بر اساس بینش‌های به‌دست‌آمده از تحلیل داده‌ها، پلتفرم IoT اقدامات خودکار یا پیشنهاداتی کاربردی ارائه می‌دهد. قوانین اتوماسیون و جریان‌های کاری می‌توانند تعریف شوند تا بر اساس شرایط از پیش تعیین‌شده، وظایف خاصی اجرا شوند. همچنین، هشدارها و اعلان‌هایی برای اطلاع‌رسانی به افراد مسئول درباره رویدادهای مهم تولید می‌شود. این مرحله از پلتفرم به تصمیم‌گیری‌های سریع و واکنش‌های لحظه‌ای به تغییرات کمک می‌کند.

قابلیت‌های پلتفرم اینترنت اشیا (IoT Platform Capabilities)

یک پلتفرم اینترنت اشیا، پایه‌ای قوی برای مدیریت کامل چرخه عمر اینترنت اشیا فراهم می‌کند؛ از اتصال دستگاه‌ها و مدیریت داده‌ها گرفته تا تحلیل‌های پیشرفته و توسعه برنامه‌ها.

اتصال اینترنت اشیا (IoT Connectivity)

این بخش شامل ثبت دستگاه‌ها، پیکربندی و مدیریت شبکه است و امکان اتصال دستگاه‌های فیزیکی به پلتفرم اینترنت اشیا و در نهایت اینترنت را فراهم می‌کند. پلتفرم‌های IoT پروتکل‌ها و رابط‌های مورد نیاز برای انواع فناوری‌های ارتباطی مانند وای‌فای، بلوتوث، شبکه‌های سلولی و LPWAN را ارائه می‌دهند.

اتصال مؤثر و پایدار دستگاه‌ها برای جمع‌آوری داده‌های قابل اعتماد و کنترل از راه دور دستگاه‌ها حیاتی است. مدیریت صحیح اتصالات دستگاه‌ها توسط پلتفرم، زمینه‌ساز تحلیل داده‌های بعدی و توسعه برنامه‌های کاربردی مبتنی بر اینترنت اشیا خواهد بود.

مدیریت چرخه عمر دستگاه‌های اینترنت اشیا (IoT Device Lifecycle Management)

مدیریت چرخه عمر دستگاه‌های IoT یکی از قابلیت‌های حیاتی هر پلتفرم اینترنت اشیا است که تمامی مراحل زندگی دستگاه‌های متصل را دربرمی‌گیرد؛ از تخصیص و پیکربندی اولیه، استقرار، پایش و نگهداری، تا خارج‌کردن از مدار.

پلتفرم IoT ابزارهایی برای مدیریت شناسه دستگاه‌ها، بروزرسانی‌های نرم‌افزاری (Firmware Updates) و تشخیص مشکلات به‌صورت ریموت فراهم می‌کند. همچنین امکان کنترل و عیب‌یابی از راه دور دستگاه‌ها وجود دارد. با مدیریت موثر چرخه عمر، پلتفرم عملکرد بهینه دستگاه‌ها را تضمین کرده، عمر مفید آن‌ها را افزایش داده و زمان‌های از کار افتادگی را به حداقل می‌رساند. این قابلیت به سازمان‌ها کمک می‌کند تا به راحتی تعداد بیشتری دستگاه را وارد شبکه کرده و مدیریت کنند.

مدیریت داده‌های مقیاس‌پذیر اینترنت اشیا (Scalable IoT Data Management)

یکی دیگر از قابلیت‌های مهم پلتفرم‌های IoT، مدیریت داده‌ها به‌صورت مقیاس‌پذیر است تا بتوانند حجم روزافزون داده‌های تولیدشده توسط دستگاه‌های متصل را به‌خوبی پردازش کنند.

پلتفرم باید قادر باشد داده‌ها را به صورت کارآمد دریافت، ذخیره و پردازش کند، بدون اینکه عملکرد یا دسترسی‌پذیری کاهش یابد. برای این منظور، از زیرساخت‌های مقیاس‌پذیر مانند ذخیره‌سازی ابری و محاسبات توزیع‌شده بهره می‌گیرد. همچنین از تکنیک‌هایی مثل فشرده‌سازی داده‌ها، تجمیع و سیاست‌های نگهداری داده برای بهینه‌سازی منابع ذخیره‌سازی و پردازش استفاده می‌شود.

یکپارچه‌سازی اینترنت اشیا (IoT Integration)

یکپارچه‌سازی یکی از قابلیت‌های اساسی پلتفرم‌های IoT است که امکان اتصال و تعامل بی‌وقفه بین سیستم IoT و سایر سیستم‌های سازمانی را فراهم می‌کند.

پلتفرم اینترنت اشیا امکاناتی مثل APIها، اتصال‌دهنده‌ها و فرمت‌های تبادل داده را ارائه می‌دهد تا ارتباط با نرم‌افزارها، پایگاه‌های داده و خدمات ابری مختلف برقرار شود. با این یکپارچه‌سازی، داده‌های IoT می‌توانند برای بهبود فرآیندهای کسب‌وکار، خودکارسازی وظایف و خلق ارزش افزوده به کار گرفته شوند. پلتفرم‌ها همچنین از اتصال به سیستم‌های مهم سازمانی مانند برنامه‌ریزی منابع سازمانی (ERP) و مدیریت ارتباط با مشتری (CRM) پشتیبانی می‌کنند.

توسعه برنامه‌های اینترنت اشیا (IoT Application Development)

توسعه برنامه‌های IoT یکی از قابلیت‌های کلیدی پلتفرم‌های اینترنت اشیا است که امکان ساخت راهکارهای نرم‌افزاری مبتنی بر داده‌های IoT را فراهم می‌کند. این پلتفرم‌ها معمولاً یک محیط توسعه کامل، ابزارها و APIهای متنوع برای طراحی، آزمایش و پیاده‌سازی برنامه‌های IoT ارائه می‌دهند.

علاوه بر این، شامل کامپوننت‌ها و قالب‌های آماده برای تسریع فرایند توسعه هستند و از ادغام با ابزارها و چارچوب‌های توسعه شخص ثالث نیز پشتیبانی می‌کنند. با فراهم کردن این اکوسیستم جامع، پلتفرم‌های IoT به توسعه‌دهندگان کمک می‌کنند تا راهکارهای نوآورانه‌ای طراحی کنند که نیازهای خاص کسب‌وکارها را برآورده سازد.

تحلیل داده‌های اینترنت اشیا (IoT Data Analytics)

تحلیل داده‌های IoT یکی از ارکان حیاتی پلتفرم‌های اینترنت اشیا است که با استخراج بینش‌های ارزشمند از داده‌های جمع‌آوری‌شده، به بهبود عملکرد و تصمیم‌گیری‌های هوشمند کمک می‌کند.

این پلتفرم‌ها ابزارها و الگوریتم‌هایی برای پیش‌پردازش، پاک‌سازی و تبدیل داده‌ها فراهم کرده و از تکنیک‌های پیشرفته‌ای مانند تحلیل آماری، یادگیری ماشین و مدل‌سازی پیش‌بینی پشتیبانی می‌کنند. همچنین از طریق داشبوردها و گزارش‌های تصویری، به کاربران امکان مشاهده روندها، الگوها و ناهنجاری‌ها را می‌دهند.

با تحلیل داده‌های IoT، سازمان‌ها می‌توانند فرصت‌های بهینه‌سازی را شناسایی کرده، فرآیندهای خود را بهبود بخشند و در بازار رقابتی مزیت قابل‌توجهی کسب کنند.

مزایای استفاده از پلتفرم اینترنت اشیا

برخی از مهم‌ترین مزایای بهره‌گیری از پلتفرم IoT عبارت‌اند از:

صرفه‌جویی در هزینه‌ها (Cost Savings)

پلتفرم‌های اینترنت اشیا به روش‌های متعددی باعث کاهش هزینه‌های عملیاتی می‌شوند. با بهینه‌سازی مصرف منابع مانند انرژی و نگهداری تجهیزات، این پلتفرم‌ها می‌توانند هزینه‌ها را کاهش دهند. همچنین با خودکارسازی فرآیندها، حذف کارهای دستی و بهبود کارایی زنجیره تأمین، صرفه‌جویی قابل‌توجهی در هزینه‌ها ایجاد می‌شود.
با بهره‌گیری از تحلیل‌های داده‌محور، تصمیمات بهینه‌تری اتخاذ شده که منجر به کاهش ضایعات و تخصیص بهتر منابع می‌شود. قابلیت‌های نگهداری پیش‌بینی‌شده (Predictive Maintenance) نیز از خرابی ناگهانی تجهیزات جلوگیری کرده و هزینه‌های تعمیر و زمان‌های توقف را به حداقل می‌رساند.

مقیاس‌پذیری (Scalability)

پلتفرم‌های IoT قابلیت مقیاس‌پذیری بالایی دارند که امکان گسترش تدریجی پروژه‌های اینترنت اشیا را فراهم می‌کند. این پلتفرم‌ها می‌توانند به راحتی از پس افزایش تعداد دستگاه‌های متصل، حجم بیشتر داده‌ها و نیازهای متنوع برنامه‌ها برآیند.
امکان افزایش منابع مانند قدرت محاسباتی و فضای ذخیره‌سازی تضمین می‌کند که عملکرد سیستم حتی در بزرگ‌تر شدن اکوسیستم IoT نیز بهینه باقی بماند. این مقیاس‌پذیری به کسب‌وکارها اجازه می‌دهد از پروژه‌های کوچک شروع کرده و به مرور دامنه فعالیت‌های خود را افزایش دهند بدون نگرانی از محدودیت‌های پلتفرم.

امنیت (Security)

امنیت یکی از اولویت‌های اصلی پلتفرم‌های اینترنت اشیا است تا از داده‌ها و دستگاه‌های حساس در برابر دسترسی‌های غیرمجاز، نفوذ و حملات سایبری محافظت کند.
این پلتفرم‌ها از روش‌های قوی رمزنگاری، احراز هویت و مجوزدهی استفاده می‌کنند تا امنیت انتقال و ذخیره داده‌ها را تضمین کنند. همچنین با پیاده‌سازی پروتکل‌ها و چارچوب‌های تطابق با استانداردهای امنیتی، ریسک‌ها را به حداقل می‌رسانند. این امنیت بالاتر باعث افزایش اعتماد کاربران و ذینفعان به سیستم می‌شود.

حمایت از پایداری و محیط زیست (Enables Sustainability)

پلتفرم‌های اینترنت اشیا با بهینه‌سازی مصرف منابع و کاهش اثرات زیست‌محیطی، نقش موثری در حمایت از توسعه پایدار ایفا می‌کنند. با پایش و تحلیل داده‌های دستگاه‌های متصل، مدیریت بهینه انرژی، کاهش ضایعات و بهبود زنجیره تأمین امکان‌پذیر می‌شود.
راهکارهای IoT می‌توانند مسیرهای حمل‌ونقل را بهینه کرده، انتشار آلاینده‌ها را کاهش دهند و بهره‌وری منابع را افزایش دهند. همچنین، این پلتفرم‌ها می‌توانند به پایش کیفیت هوا و آب کمک کرده و به توسعه فعالیت‌های دوستدار محیط زیست یاری رسانند.