Nesnelerin İnterneti aslında oldukça basit bir kavramdır. Dünyadaki her şeyi alıp internete bağlamak anlamına gelir.
Nesnelerin İnterneti, evlerimizi yönetme ve çalıştırma şeklimizden, sektörlerdeki işleri otomatikleştirmeye kadar hayatlarımızı büyük ölçüde değiştirme kabiliyetine sahiptir. “IoT Nedir?” yazımızı okumadan önce “İnternet Nedir?” yazımızı okumanızı tavsiye ederim.
İçindekiler
Nesnelerin İnterneti Nedir?
IoT internete bağlı her şeyi kapsar. Birbiriyle etkileşim halinde olan nesneleri tanımlamak için kullanılmaktadır.
Basit bir ifadeyle, Nesnelerin İnterneti (IoT), her türden fiziksel nesneyi internete bağlama eğilimini ifade eder. Buzdolapları ve ampuller gibi yaygın ev aletlerinden, tıbbi ve giyilebilir cihazlara ve hatta akıllı şehirlere kadar her alanda Nesnelerin İnterneti kullanılmaktadır.
Cihazların otomatik sistemlerle birleşerek birbirleriyle iletişim kurmasını ifade eder. IoT, belirli bir görev için bilgi toplamayı, bilgiyi analiz etmeyi ve bir eylem oluşturmayı mümkün kılar.
IoT, özel internet bağlantılarındaki cihazların diğer cihazlarla iletişim kurmasına izin verir. Cihazlara farklı ağ türleri arasında iletişim kurma olanağı verir ve bağlantılı bir dünya yaratılmasına olanak sağlar.
Spesifik olarak, IoT, insan müdahalesi olmadan kablosuz ağlar üzerinde veri alan ve aktaran bir fiziksel cihazlar sistemidir. Bu, bilgi işlem cihazlarının sensörler yardımıyla nesnelere entegre edilmesiyle mümkün olur. Örneğin, bir akıllı termostat, siz işe giderken arabanızdan konum verilerini alır ve bu verileri siz eve gelmeden önce evinizin sıcaklığını ayarlamak için kullanır. Bu, sizin müdahaleniz olmadan gerçekleştirilir. IoT sisteminiz, siz eve varmadan önce termostat ayarlarını kontrol etmek için Google Haritalar API’sine bağlanarak bölgenizdeki gerçek zamanlı trafik modelleriyle ilgili veriler alır. İşe gidip gelme alışkanlıklarınızı inceler ve sizin rutinlerinize ayak uydurarak size hizmet sunar. Yukarıda ki örnekteki gibi bir IoT sistemi, verileri sürekli göndererek, alarak ve analiz ederek çalışan bir sisteme sahiptir.
Cihazların Birbirleriyle Verileri Paylaşması Neden Önemlidir?
IoT, bize işleri nasıl yaptığımız konusunda daha verimli olma fırsatı sunarak zamandan, paradan ve genellikle süreçteki emisyonlardan tasarruf etme fırsatı sunar. Şirketlerin, hükümetlerin ve kamu yetkililerinin hizmetleri nasıl sunduklarını ve malları nasıl ürettiklerini yeniden düşünmelerine ve geliştirmelerine olanak tanır.
Nesnelerin İnternetinde verilerin kalitesi ve kapsamı, bir değişim potansiyeli yaratmak için cihazlarla çok daha bağlamsal ve duyarlı etkileşimler oluşturma imkanı sunar. Endüstriyel uygulamalarda, ürün hatlarındaki sensörler verimliliği artırabilir ve israfı azaltabilir. Bu nedenle cihazların birbirleriyle bağlantı halinde olması oldukça önemlidir. IoT, cihazların birbirleriyle veri paylaşımına olanak sağlayarak verimliliğin arttırılmasına olanak sağlar.
Kurumsal Alanda IoT
IT perspektifinden bakıldığında, IoT çözümleri, şirketlerin mevcut sistemlerini iyileştirmelerine, müşterilere ve ortaklarına yeni bağlantı noktaları oluşturması olanak tanır. Aynı zamanda yeni zorlukları da beraberinde getirir. Akıllı cihazlardan oluşan sistem tarafından üretilebilen veri hacmi etkileyici derecede büyük olabilir, ve buna “Büyük Veri” adı verilir. Ancak Büyük Veriyi mevcut sistemlere entegre etmek ve buna göre hareket etmek zor olabilir. Yine de şirketler için Nesnelerin İnterneti büyük bir öneme sahiptir ve başarılı kurumsal IoT kullanım örnekleri her sektörde görülmektedir.
Kurumsal IoT örnekleri
Endüstriyel IoT
Bir şantiyede kullanılan ağır makinelerin yaşam döngüsünü hayal edin. Ekipmanlar zaman içinde farklı nedenlerden dolayı arızalanabilir. Makinenin kırılmaya ve aşırı kullanıma en yatkın parçalarına özel sensörler eklendiğini düşünün. Sensörler yalnızca öngörücü bakım için ve insan yeterliliğini geliştirmek için değil, aynı zamanda mühendislerin yeni model tasarımlarını geliştirebilmeleri için fabrikaya veriler göndermesini sağlar. IoT, endüstriyel alanda cihazların verimliliğini ve ömrünü attırma olanakları sunar ve maliyet bakımında büyük tasarruflar meydana getirebilir.
Çiftçilik Sektöründe IoT:
Çifçiler tarlalarına nem sensörleri yerleştirerek ürünlerini ne zaman sulayacaklarını tahmin etmek için Nesnelerin İnternetini kullanıyor. IoT, insan müdahalesine gerek kalmadan, sensör verileri sayesinde çiftçilik sektöründe yapılan işlemleri çok daha kolay bir hale getiriyor.
Lojistik ve Nakliyede IoT:
Lojistik ve nakliye endüstrisindeki ilk IoT uygulamalarından biri, nakliye konteynerlerini radyo frekansı tanımlama (RFID) cihazlarıyla etiketlemek için kullanıldı. Bu etiketler, RFID okuyucusuna belirli bir mesafede olduğu sürece, okuyucu tarafından radyo dalgaları aracılığıyla yakalanabilen dijital verileri depolar. IoT’deki gelişmeler artık RFID’nin yerini alacak pille çalışan akıllı izleme cihazlarının geliştirilmesine olanak sağladı. Bu cihazlar, okuyuculara ihtiyaç duymadan sürekli olarak IoT uygulamalarına veri aktarabilir. Bu, şirketlerin tedarik zincirinin her bölümünde bir gönderi için gerçek zamanlı verileri analiz edebilmesi anlamına geliyor.
Nesnelerin İnterneti’nin Tarihi
Nesnelere sensör ve zeka ekleme fikri 1980’ler ve 1990’lar boyunca gündemdeydi. Ancak bazı projelerin dışında ilerleme yavaştı çünkü teknoloji hazır değildi. Çipler çok büyük ve hantaldı. Nesnelerin etkili bir şekilde iletişim kurmasının bir yolu yoktu.
Milyarlarca cihazı bağlamak uygun maliyetli hale gelmeden önce, hepsi tek kullanımlıktı ve yeterince güçlü işlemcilere sahip değildi. RFID etiketlerinin (kablosuz iletişim kurabilen düşük güçlü çipler) kullanılması, hücresel ve kablosuz ağların artan kullanılabilirliği ile birlikte bu sorunun bir kısmını çözebildi. Diğer şeylerin yanı sıra, dünyanın ihtiyaç duyabileceği her cihaz için yeterli IP adresi sağlaması gereken IPv6 da IoT’nin ölçeklenmesi için gerekli bir adımdı.
Kevin Ashton 1999’da ‘Nesnelerin İnterneti’ ifadesini ortaya attı, ancak teknolojinin vizyonu yakalaması en az on yıl daha aldı.
Ekipman parçalarına RFID etiketleri eklemek ilk IoT uygulamasıdır. O zamandan beri, nesnelere sensör ve internet bağlantısı eklemek gittikçe gelişmeye başladı. Artık nesneler birbirleriyle iletişim kurarak insan ihtiyaçları doğrultusunda çözümler üretebiliyorlar.
Nesnelerin İnterneti nasıl çalışır?
IoT’nin temel öğeleri, veri toplayan cihazlardır. Genel olarak konuşmak gerekirse, internete bağlı cihazlardır ve bu nedenle her birinin bir IP adresi vardır.
Verilerin toplanma işlemi, cihazlardan bir toplama noktasına verilerin iletilmesi ile yapılmaktadır. Verilerin taşınma işlemi, kablosuz veya kablolu olarak yapılabilir. Veriler, internet üzerinden bir veri merkezine veya bulutuna gönderilebilir. Verilerin işlenmesi veri merkezlerinde veya bulutta gerçekleşebilir, ancak bazen bu bir seçenek değildir. Endüstriyel ortamlarda kullanılan kritik cihazlar söz konusu olduğunda, cihazdan uzak bir veri merkezine veri gönderme gecikmesi çok fazla olmaktadır ve bu durum işlerin aksamasına neden olabilir. Verilerin gönderilmesi, işlenmesi, analiz edilmesi ve talimatların geri verilmesi için gidiş dönüş süresi çok uzun sürer. Bu gibi durumlarda, gecikmeyi azaltacak uç bilişim devreye girer. Ayrıca cihazlar, işlenecek ve depolanacak verileri göndermek için bir akış bağlantısına sahiptir.
Uç Bilişim (Edge Computin) nedir?
Bir bulut bilişim modelinde, bilgi işlem kaynakları ve hizmetleri son kullanıcılar tarafından erişilebilen büyük veri merkezlerinde merkezileştirilir. Bu model, kanıtlanmış maliyet avantajlarına ve daha verimli kaynak paylaşım yeteneklerine sahiptir. Ancak, IoT gibi yeni son kullanıcı deneyimi biçimleri, fiziksel bir cihazın veya veri kaynağının gerçekte var olduğu yere daha yakın, yani ağın uç kısmında bir bilgi işlem gücüne ihtiyaç duyar.
Uç bilişim, kaynakları bir bulut modelinde merkezileştirmeye devam ederken, bilgi işlem kaynaklarını bir ağın “ucuna” dağıtır. Zamana duyarlı verilere dayalı olarak hızla eyleme geçirilebilir. İçgörüler sağlama ihtiyacı sorununa bir çözümdür.
Nesnelerin İnterneti İletişim Standartları ve Protokolleri
IoT diğer cihazlarla bağlantı kurduğunda, çoğu sınırlı işlem kapasitesine sahip veya çok fazla elektrik gücü olmayan cihazlara göre uyarlanmış çok çeşitli iletişim standartları ve protokolleri kullanır.
ZigBee, düşük güçlü, kısa mesafeli iletişim için bir kablosuz protokoldür.
MQTT yani mesaj sıraya koyma telemetri aktarımı ise güvenilmez veya gecikmeye meyilli ağlarla bağlanan cihazlar için bir mesajlaşma protokolüdür.
6LoWPAN sistemi, kablosuz sensör ağları gibi çeşitli uygulamalar için kullanılır. Kablosuz sensör ağının bu biçimi, verileri paketler halinde gönderir ve IPv6’yı kullanarak düşük güçlü kablosuz kişisel alan ağları üzerinden IPv6’nın temelini oluşturur. 6LoWPAN, IEEE 802.15.4 ve diğer ağlar üzerinden IPv6 biçiminde paket verilerini taşımak için bir yol sağlar. Bu nedenle çok çeşitli ağlara doğrudan bağlantı sağlayabilir.
AMQP yani gelişmiş mesaj kuyruklama protokolü, farklı uygulamaların herhangi bir ağ üzerinden ve herhangi bir cihazdan birbirleriyle iletişim kurmasına olanak sağlayan açık kaynaklı bir standarttır.
CoAP yani kısıtlı uygulama protokolü, çok fazla bilgi işlem gücü olmayan cihazlarla kullanılmak üzere tasarlanmış bir İnternet protokolüdür. Resmi İnternet Mühendisliği Görev Gücü standartlarının bir parçasıdır ve dijital tabela ve akıllı aydınlatma gibi küçük ölçekli cihazlarla çalışır.
DDS yani veri dağıtım hizmeti, AMQP gibi, dağıtılmış nesne yönetimi standartları oluşturmayı amaçlayan bir ara yazılım standardıdır.
Diğer protokollere, Bluetooth, Hücresel veri, HomeKit, IoTivity, JSON-LD, LoRaWan, NFC, SCADA, Sigfox ve SMS örnek olarak verilebilir.
