سفر تحول اپراتورها از ارائه‌ خدمات ارتباطی به خدمات دیجیتال؛ با شروع از پلتفرم‌های یک‌پارچه، خودروی متصل و صنعت متصل

چکیده: امروزه جهان به یک عرصه‌ی رقابتی و دائما در حال تغییر تبدیل شده است. شرکت‌ها و کسب‌وکارها باید تحول پیدا کنند و تکامل یابند تا بتوانند در این عرصه‌ی رقابتی باقی بمانند. در حال حاضر مهم‌ترین راه‌کار برای تحول و تکامل، دیجیتالی‌‌سازی است که نقش قدرتمندی را در فرآیند سرویس‌دهی و خدمات به خصوص برای شرکت‌ها و اپراتورهای مخابراتی ایفا می‌کند. خدمات دیجیتال فرصت‌های بسیاری را برای ارتباط و تعامل با کاربران خلق می‌کند و باعث بهبود تجربه‌ی مشتری می‌شود. خدمات دیجیتال روش ارائه‌ی خدمات را از حالت سنتی به پلتفرم‌ها (سکوهای) دیجیتال تغییر می‌دهد. هدف خدمات دیجیتال، افزایش یا تولید ارزش‌های جدید از طریق پشتیبانی از فناوری‌های اطلاعات، محاسبات، ارتباطات و اتصال است. از مهم‌ترین خدمات دیجیتالی که مدنظر اپراتورهای مطرح دنیا برای آینده است، خدمات پلتفرم‌های یک‌پارچه، خودرو متصل و صنعت متصل است.

کلمات کلیدی: اینترنت اشیاء (IoT)^[1]، هوش مصنوعی (AI)^[2]، خودروی متصل^[3]، صنعت متصل^[4]. 

1. مقدمه

صنعت ارتباطات در بحبوحه‌ی یک انقلاب دیجیتالی قرار دارد و از مدل ارائه خدمات اتصال سنتی به مدلی تغییر می‌کند که مشتری محور و شامل خدمات دیجیتال متنوع است. این تغییر به مثابه یک سفر مدرن‌سازی است که شرکت‌های مخابراتی برای بقا باید آن را طی کنند. شرکت‌های مخابراتی که می‌پذیرند این سفر را طی کنند، شاهد مناظر زیر خواهند بود [1]. در ابتدای این سفر، توجه شرکت‌ها به ارائه‌ی خدمات دیجیتال جلب می‌شود. لذا شرکت‌های مخابراتی در گام اول، خدماتی نظیر برنامه‌های کاربردی تلفن‌همراه^[5]، خدمات پخش جریان ویدیویی^[6]، سکوهای خرده‌فروشی^[7]، سکوهای پرداخت همتا به همتا^[8] و موارد دیگر را ارائه می‌کنند [2]. سپس در گام دوم، توجه شرکت‌های مخابراتی به سوی تجربیات شخصی‌سازی شده‌ی^[9] کاربران و وقوع در لحظه‌‌ی^[10] تجربیات منعطف می‌شود. لذا به سوی استفاده از فناوری‌های پیچیده‌تر نظیر 5G، IoT و AI حرکت می‌کنند [3].

 شرکت‌های مخابراتی در ادامه‌ی این سفر با تقویت ‌فناوری‌های مذکور، شاهد افزایش فشار بر شبکه‌های قدیمی و زیرساخت‌های سیستم پشتیبانی کسب‌وکار (BSS)^[11] خواهند بود. بنابراین در گام سوم برای مواجه با این چالش، تیم‌های فناوری اطلاعات به سوی استفاده از رویکرد نوسازی یکپارچه^[12] گام برمی‌دارند. زیرا در این تفکر، پلتفرم‌های (سکوهای) یک‌پارچه مکمل فناوری‌های موجود به حساب می‌آیند و باعث تقویت و بهبود تجربیات مشتریان و همچنین توسعه‌دهندگان می‌شوند و در عین حال برنامه‌های نوآورانه جدیدی ایجاد می‌کنند [4]. در گام چهارم این سفر، در جریان تغییر از ارائه‌ی خدمات ارتباطی سنتی به ارائه و گسترش خدمات دیجیتال جامع، شرکت‌های مخابراتی ملزم می‌شوند تا در راهبردهای کسب درآمد خود تجدید نظر نمایند. از این رو شاهد این موضوع هستیم که  در شرکت‌های مخابراتی دنیا که این سفر مدرن‌سازی را طی نموده‌اند، درآمد کلی حاصل از خدمات اتصال از سال 2010 تا 2020 تنها 2 درصد رشد داشته ولی در این مدت، خدمات دیجیتال 5 برابر افزایش یافته‌است [5].

اگرچه شرکت‌های مخابراتی، یا همان ارائه دهندگان ارتباطات از راه دور، انقلابی را با موفقیت به راه انداختند که به اقتصاد دیجیتال 6.3 تریلیون دلاری تبدیل شده است، اما فقط آن‌ شرکت‌هایی که در خدمات دیجیتال سرمایه‌گذاری کردند از مزایای آن بهره بردند. در سال 2020، خدمات دیجیتال مانند تجارت الکترونیک و تبلیغات آنلاین افزایش یافت و نزدیک به 80 درصد از رشد را به خود اختصاص داد [5]. از مهم‌ترین خدمات‌دیجیتالی که شرکت‌های مخابراتی در حال سرمایه‌گذاری روی آن‌ها هستند، پلتفرم‌های یک‌پارچه، خودروهای متصل و صنعت متصل است. در ادامه این گزارش، هر یک از این موارد شرح داده می‌شود.

2. پلتفرم‌ یک‌پارچه به عنوان خدمت دیجیتال

 همان‌طور که اپراتورهای شبکه‌ تلفن همراه به ارائه‌دهندگان خدمات دیجیتال تحول می‌یابند، رویکرد پلتفرم یک‌پارچه در سراسر این تحول موج می‌زند. در گزارشات گارتنر پلتفرم یک‌پارچه به عنوان خدمت (iPaaS)^[13] به عنوان یک خدمت ابری تحت مدیریت شرکت‌ها تعریف شده است که به کاربران نهایی امکان می‌دهد تا انواع برنامه‌ها، خدمات، منابع داده‌ها و غیره را ادغام و پیاده‌سازی کنند [6].

به عنوان مثال، در سال 2020 (در زمان اوج قرنطینه‌‌های ناشی از کووید-19)، پروژه‌ی پلتفرم دیجیتال یک‌پارچه به نام TIM Fly Together در ایتالیا آزمایش شد و مردم توانستند در حالی‌که به قرنطینه کامل رفتند و در خانه ماندند، برای رفتن به مدرسه و سرکار با این پلتفرم ارتباط بگیرند [7]. شارژکردن حساب، دسترسی به کتاب‌های الکترونیکی و بسیاری از امور از طریق همین پلتفرم انجام شد. مردم متوجه شدند مخابرات یک رکن کلیدی زندگی آن‌هاست. لذا یک تحول بزرگ برای کسب‌وکارها اتفاق افتاد و یک فرصت و موقعیت متفاوت برای اپراتورها ایجاد شد. بسیاری از پلتفرم‌ها توانستند شکافی که وضعیت قرنطینه بین مردم و کارهای آن‌ها ایجاد کرده بود، تا حد مناسبی پُر کنند. در حال حاضر که دوره قرنطینه به پایان رسیده، مدرن‌سازی تجربیات سفارشی‌شده‌‌ی دیجیتالی مشتریان و اعتماد مشتری یک تمرکز کلیدی برای اپراتورها (ارائه‌دهندگان خدمات دیجیتال) محسوب می‌شود.

براساس گزارش‌های اپراتور اسپانیایی تلفونیکا، کسب‌وکارهای جدید را می‌توان به دو بخش تقسیم‌بندی نمود [1]: یک بخش ارائه‌ی راه‌حل‌های ابری و امنیت سایبری و بخش دیگر ارائه‌ی خدمات دیجیتالی اینترنت اشیاء و کلان داده [8]. این خدمات، در حقیقت خدماتی هستند که مشتریان برای دنبال کردن تحولات دیجیتالی خود به آن‌ها نیاز دارند. البته ناگفته نماند که مبنای اقتصاد دیجیتال جدید، ارتباطات (اتصال) ذکر شده است. همچنین، اپراتور تلفونیکا یک پلتفرم ارتباطی طراحی، پیاده‌سازی و اجرا نموده است که حدود سی میلیون دستگاه اینترنت اشیاء در سراسر جهان به آن متصل است. این پلتفرم فراتر از صرفا اتصال دستگاه‌ها عمل می‌کند و مزایای چند بُعدی (نظیر مکان‌یابی، پرداخت، هشدارها و غیره) را در تمام محیط‌ها، از دستگاه‌ها گرفته تا محصولاتی که ابرها را به هم متصل می‌کند، ارائه می‌دهد و در صنایع مختلف، موارد استفاده‌ی تجاری جدیدی ارائه می‌دهد.

شکل 1: ارتباطات خودرو متصل [12]

چگونه یک اپراتور مخابراتی می تواند این سفر پیچیده به سمت دیجیتالی شدن را با پلتفرم‌های یک‌پارچه به عنوان خدمات دیجیتال ساده کند؟ مدرن‌سازی برنامه‌ها و رفتن به سوی میکروسرویس‌ها و رابط‌های برنامه نویسی کاربردی پاسخ این سوال است. برای اپراتور ایتالیایی TIM، این ساده‌سازی با تمایل به مدرن سازی 700 برنامه مختلف قبل از ورود موثر به تجارت دیجیتال بود. این اپراتور پلتفرم دیجیتال Fly Together که مقیاس‌پذیر و انعطاف‌پذیر است و تجارب خدمات دیجیتال مشتریان را با تاخیر بسیار جزئی ارائه می‌دهد، راه‌اندازی کرد. برای این پلتفرم لایه‌ای ساخته شده است که سیستم‌های پشتیبان^[14] را از مدل‌های قبلی جدا می‌کند و باعث اجرای بهتر برنامه‌های دیجیتالی می‌شود. این پلتفرم در یک محیط ابری توسعه یافته است، از میکروسرویس‌های کانتینری و API های RESTful تشکیل شده است که استاندارد جدیدی را برای توسعه برنامه‌های کاربردی این شرکت ایجاد کرده است [1].

3. خدمات دیجیتال در خودروهای متصل

انتظار می‌رود خدمات خودروهای متصل (CCS)^[15] در 5 تا 10 سال آینده رشد قابل توجهی داشته باشد. با توجه به گزارش ارائه شده در مرجع [9] تا سال 2030 وسایل‌نقلیه‌ی متصل در جاده‌ها به بازاری حدود 742 میلیارد دلار می‌رسد. همچنین شرکت‌های خودروسازی نظیر تسلا [10] سرمایه‌گذاری سنگینی در این عرصه در سال 2024 انجام داده است. لذا نیاز است زیرساخت ارتباطی و فناوری‌های لازم توسط شرکت‌های مخابراتی تامین شود تا بتوان به بازار خودروهای متصل خدمت ارائه‌ کرد و از این بازار بهره‌برداری نمود. خودروی متصل به وسیله نقلیه‌ای گفته می‌شود که مجهز به اتصال به اینترنت و طیف وسیعی از حسگرها و وسایل ارتباطی است که به آن اجازه می‌دهد با محیط اطراف خود تعامل داشته باشد. این فناوری‌ها می‌تواند شامل ناوبری GPS، سیستم‌های سرگرمی، حسگرهای تشخیصی و ابزارهای ارتباطی باشد که خودرو را قادر به ارسال و دریافت داده‌ها می‌کند. خودروهای متصل همچنین می‌توانند با سایر وسایل نقلیه، زیرساخت‌های ترافیکی و خدمات آنلاین ارتباط برقرار کنند و اطلاعات لحظه‌ای را در اختیار رانندگان قرار دهند و ایمنی و آسایش را افزایش دهند. به خودروهای متصل، اینترنت وسایل نقلیه (IoV)^[16] نیز گفته می‌شود [11]. خدمات خودروهای متصل دو نوع هستند: خدمات منفرد و خدمات مشارکتی. در خدمات خودرویی منفرد، فناوری‌های نصب‌شده در وسایل نقلیه‌ به عملکردهایی مانند کمک راننده و سرگرمی اطلاعاتی منجر می‌شوند. اما در خدمات مشارکتی، ارتباط بین وسایل نقلیه و سایر عناصر زیرساخت جاده، مانند چراغ های راهنمایی و سایر وسایل نقلیه را امکان پذیر می‌کند. این خدمات بر ارتباطات خودرو-به-خودرو و خودرو-به-زیرساخت مخابراتی برای بهبود ایمنی و جریان ترافیک متکی هستند.

 1-3. انواع خدمات کاربردی در خودروهای متصل

خودروهای متصل طیف وسیعی از خدمات کاربردی را ارائه می‌دهند که می‌تواند تجربه رانندگی و ایمنی جاده را بهبود بخشد. در ادامه هشت فایده اصلی استفاده از خودروهای متصل آورده شده است [11]:

• تجارت: خودروهای متصل می توانند با فراهم کردن بستری برای خرید و پرداخت در خودرو، معاملات تجارت الکترونیک را تسهیل کنند. این موضوع می‌تواند شامل پرداخت سوخت و عوارض گرفته تا سفارش غذا و مواد غذایی باشد.
• مدیریت ترافیک: خودروهای متصل می‌توانند با ارائه اطلاعات بلادرنگ در مورد شرایط ترافیکی و مسیرهای جایگزین به مدیریت ترافیک کمک کرده و از ازدحام جلوگیری کنند و تجربه رانندگی را بهبود بخشند.
• مدیریت خودرو: خودروهای متصل می‌توانند هشدارهای عیب‌یابی، تعمیر و نگهداری از راه دور را ارائه دهند و به رانندگان این امکان را می‌دهند تا مراقب تعمیرات خودرو بوده و از خرابی جلوگیری کنند.
• ایمنی: فناوری خودروهای متصل می تواند با ارائه هشدارهای بلادرنگ در مورد خطرات احتمالی مانند عابران پیاده، سایر وسایل نقلیه و شرایط آب و هوایی به بهبود ایمنی کمک کند.
• پیشگیری از خرابی: خودروهای متصل می‌توانند با ارائه علائم هشدار اولیه مشکلات احتمالی، مانند کم بودن باتری یا مشکل موتور، از خرابی جلوگیری کنند.

• کمک راننده: آن‌ها اغلب ویژگی‌های کمک راننده مانند هشدار خروج از خط، کروز کنترل تطبیقی ​​و ترمز اضطراری خودکار را ارائه می‌دهند. این ویژگی‌ها می‌تواند به رانندگان کمک کند تا ایمن بمانند و از تصادف جلوگیری شود.
• رفاه: ممکن است ویژگی‌های رفاهی مانند سنسورهای کیفیت هوا و نظارت بر سلامتی را ارائه دهند. این ویژگی‌ها می‌تواند به رانندگان کمک کند تا در طول سفر سالم و راحت بمانند.
• سرگرمی: خودرو‌های متصل می‌توانند طیف وسیعی از گزینه‌های سرگرمی مانند پخش موسیقی، فیلم و سایر محتواها را ارائه دهند. این مزیت می‌تواند سفرهای طولانی را لذت بخش‌تر کند.

 2-3. انواع ارتباطات در خودروهای متصل

ارتباطات خودروهای متصل در شکل 1 را می‌توان به صورت زیر تقسیم‌بندی نمود [12].

•   ارتباط Vehicle-to-vehicle (V2V) : ارتباط بین دو یا چند وسیله نقلیه را امکان پذیر می‌کند. می‌تواند اطلاعات مربوط به سرعت خودرو، موقعیت، جهت و سایر پارامترها را مبادله کند. این فناوری به بهبود ایمنی جاده‌ها کمک می‌کند و وسایل نقلیه را قادر می سازد با یکدیگر ارتباط برقرار کنند و از برخورد جلوگیری کنند.
•  ارتباط Vehicle-to-Infrastructure (V2I) : ارتباط بین وسایل نقلیه و زیرساخت‌های ترافیکی مانند چراغ‌های راهنمایی، علائم جاده و پارکومتر را امکان پذیر می‌کند. همچنین می‌تواند اطلاعات بلادرنگی در مورد شرایط ترافیکی، کارهای جاده‌ای و سایر رویدادها ارائه دهد و رانندگان را قادر می‌سازد تا در مورد مسیر و رفتار رانندگی خود تصمیمات آگاهانه بگیرند.
•  ارتباط Vehicle-to-Pedestrian (V2P) : به وسایل نقلیه اجازه می‌دهد با عابران پیاده و دوچرخه سواران ارتباط برقرار کنند. این ارتباط می‌تواند هشدارهایی را به عابران پیاده در مورد نزدیک شدن به وسایل نقلیه و بالعکس ارائه دهد و به جلوگیری از تصادفات و بهبود ایمنی جاده کمک کند.
•  ارتباط Vehicle-to-Network (V2N) : به وسایل نقلیه اجازه می‌دهد با سرویس‌های مبتنی بر شبکه ارتباط برقرار کنند. این ارتباط می‌تواند به‌روزرسانی‌های ترافیکی، اطلاعات آب‌وهوا و سایر داده‌ها را در زمان واقعی ارائه دهد که می‌تواند به رانندگان کمک کند تا مسیر خود را برنامه‌ریزی کنند و تجربه رانندگی خود را بهبود بخشند.
•  ارتباط Vehicle-to-Everything (V2X): این فناوری تلفیقی از همه موارد فوق است. این امکان ارتباط بین وسایل نقلیه، زیرساخت‌های ترافیکی، عابران پیاده و خدمات مبتنی بر ابر را فراهم می‌کند. V2X می تواند دید جامعی از محیط جاده ارائه دهد و وسایل نقلیه را قادر می‌سازد تا تصمیمات آگاهانه‌ای در مورد رفتار رانندگی خود بگیرند و ایمنی جاده را بهبود بخشند.

3-3. چالش‌های پیش‌روی خودروهای متصل

خودروهای متصل مزایای بی‌شماری را برای رانندگان، مسافران و اکوسیستم کلی حمل و نقل ارائه می‌کنند. با این حال، همراه با این مزایا، چالش‌هایی نیز وجود دارد که باید برای درک کامل پتانسیل فناوری خودروهای متصل، مورد توجه قرار گیرد [11].

• امنیت سایبری: همانطور که وسایل نقلیه بیشتر به هم متصل می‌شوند، در برابر تهدیدات سایبری نیز آسیب‌پذیرتر می‌شوند. تضمین امنیت نرم‌افزار خودرو، کانال‌های ارتباطی و داده‌ها یک چالش حیاتی است که باید برای محافظت از حریم خصوصی کاربر و حفظ یکپارچگی کلی سیستم مورد توجه قرار گیرد.
• حریم خصوصی داده‌ها: خودروهای متصل حجم زیادی از داده‌ها را تولید و منتقل می‌کنند و نگرانی‌هایی را در مورد نحوه جمع‌آوری، ذخیره و استفاده از این داده‌ها ایجاد می‌کند. رسیدگی به نگرانی‌های مربوط به حریم خصوصی داده‌ها و رعایت مقررات حفاظت از داده‌ها برای استقرار موفقیت‌آمیز فناوری خودروهای متصل بسیار مهم است.
• قابلیت همکاری: با درگیر شدن اجزا، سیستم‌ها و خدمات خارجی مختلف، اطمینان از اینکه آن‌ها می‌توانند به طور یکپارچه با هم کار کنند ضروری است. توسعه و اتخاذ استانداردها و پروتکل‌های صنعتی برای اطمینان از قابلیت همکاری و سازگاری بسیار مهم است.
• انطباق با مقررات: خودروهای متصل باید الزامات قانونی در حال تحول مربوط به ایمنی، انتشار گازهای گلخانه‌ای، حفاظت از داده‌ها و سایر زمینه‌ها را برآورده کنند. رعایت این مقررات برای استقرار موفقیت آمیز فناوری خودروهای متصل بسیار مهم خواهد بود.
• توسعه زیرساخت: برای تحقق کامل پتانسیل خودروهای متصل، سرمایه‌گذاری قابل توجهی در زیرساخت‌ها مانند شبکه‌های ارتباطی، فناوری‌های شهر هوشمند و ایستگاه‌های شارژ وسایل نقلیه الکتریکی مورد نیاز است.

شکل 2: معماری میکروسرویسی پلتفرم خودروهای متصل که شرکت EMQX طراحی نموده است [11]

4-3. پلتفرم ابری خودروی متصل

شرکتEMQX  که پلتفرم‌ها و راه‌حل‌های ارتباطی و پیام رسانی برای اینترنت اشیاء ارائه می دهد، در زمینه‌ی خودروهای متصل نیز پلتفرمی ارائه داده است. معماری این پلتفرم در شکل 2 نشان داده شده است [11]. در این شکل تعدادی کیت توسعه‌ی نرم‌افزار (SDK^)[17] در خودرو نصب می‌شود که توسط پروتکل ^[18]MQTT با پلتفرم ارتباط برقرار می‌کنند. طبق ادعای این شرکت، تیم مهندسی آن‌ها مقیاس‌پذیرترین پلتفرم انتقال داده‌یMQTT  را ارائه داده‌اند که برای عملکرد بالا، مقیاس پذیری و تحمل خطا طراحی شده است. از طریق این پلتفرم نرم‌افزاری، خودروهای متصل قادر خواهند بود تا با یکدیگر، با سرورهای لبه و با ابر ارتباط برقرار کنند. این پلتفرم به صورت چند خوشه‌ای و اتصال چندین سرور به عنوان گره‌ها^[19] طراحی شده است و موتور قانون دارد. همچنین قابلیت اتصال API ‌های مختلف دارد. داده‌های جمع‌آوری شده و پرداش شده توسط صف کافکا  به گیت‌وی و اپلیکیشن منتقل می‌شود.  لذا این امکان داده می‌شود که داده‌های IoV  به طور قابل اعتماد در زمان واقعی جابجا شده و پردازش شوند.

 5-3. ویژگی‌های پلتفرم ابری خودرو متصل

پلتفرم ابری خودروهای متصل به عنوان یک پلتفرم انتقال داده‌هایMQTT ، می‌تواند با ویژگی‌های زیر به نوآوری برنامه‌های خودروی متصل کمک کند [13]:

• ارتباط بلادرنگ: پلتفرم ابری خودرو متصل، باید ارتباطی قابل اعتماد و کارآمد را برای دستگاه‌ها و سیستم‌های متصل خودرو فراهم ‌کند و امکان تبادل و تجزیه و تحلیل در زمان واقعی داده‌ها را ایجاد نماید.
• مقیاس‌پذیری: پلتفرم ابری خودرو متصل باید بسیار مقیاس پذیر باشد و بتواند حجم زیادی از اتصالات و ترافیک پیام را مدیریت کند. این مزیت برای برنامه‌های خودروی متصل که شامل تعداد زیادی دستگاه و سنسور است ضروری است.
• امنیت: پلتفرم ابری خودرو متصل باید ویژگی‌های امنیتی قوی مانند رمزگذاری  ^[20]TLS، احراز هویت و کنترل دسترسی داشته باشد که برای محافظت از داده‌های حساس در یک محیط ماشین متصل ضروری هستند. این ویژگی می‌تواند برنامه‌های نوآورانه‌ای را فعال کند که به تبادل امن داده نیاز دارند.
• یکپارچه‌سازی انعطاف‌پذیر: پلتفرم ابری خودرو متصل باید از پل‌های داده و API ها پشتیبانی کند و به ارائه دهندگان راه حل‌های خودروی متصل اجازه دهد تا پایگاه داده‌های مختلف، صف‌های داده و سیستم‌های پشتیبان را در فضای ابری، از جمله سنسورها، سیستم‌های سرگرمی اطلاعاتی و غیره متصل کنند. این ویژگی می‌تواند برنامه‌های کاربردی نوآورانه‌ای را که نیاز به یکپارچه‌سازی با معماری‌های مختلف سیستم دارند را فعال کند.
• تجزیه و تحلیل و نظارت: پلتفرم ابری خودرو متصل باید قابلیت‌های نظارت و تجزیه و تحلیل بلادرنگ را ارائه ‌دهد و به ارائه‌دهندگان راه‌حل خودرو متصل این امکان را دهد که اتصالات دستگاه، ترافیک پیام‌ها و سایر معیارهای مهم را در زمان واقعی ردیابی کنند. این ویژگی می‌تواند برنامه‌های نوآورانه‌ای را فعال کند که به تجزیه و تحلیل داده‌ها نیاز دارند.
• سفارشی‌سازی: پلتفرم ابری خودرو متصل باید بسیار قابل تنظیم باشد و بتواند برای رفع نیازهای خاص یک راه حل ماشین متصل پیکربندی شود و به ارائه‌دهندگان راه حل اجازه دهد تا برنامه‌های کاربردی منحصر به فرد و خلاقانه بسازند.

4. خدمات دیجیتال در صنعت متصل

انتظار می‌رود خدمات دیجیتال در صنعت متصل در پنج سال آینده به فناوری‌های پیچیده‌ مانند رباتیک و تعمیر و نگهداری پیش‌بینی‌کننده در کارخانه‌های کوچک و متوسط ​​گره بخورد. کارخانه‌های آینده که در آن ادغام یکپارچه فناوری‌های پیشرفته با تخصص انسانی ماهر، محیطی از بهره‌وری و نوآوری بی‌نظیر را ایجاد می‌کند که تحول دیجیتال صنعتی تنها یک رویا نیست، بلکه یک واقعیت است. در کارخانه‌های آینده، فناوری جایگزین تلاش انسان نمی‌شود. بلکه انسان را بالا می‌برد و کارگران را قادر می‌سازد به سطوح جدیدی از کارایی، کیفیت و حل مسئله دست یابند.

ژاپن و آلمان خط مقدم ایجاد کارخانه‌های نسل بعدی هستند [14]. بسیاری از شرکت‌ها در این کشورها از تولیدکننده و مالک بودن به ارائه‌دهنده‌ی خدمات تغییر پیدا می‌کنند و مدل‌های کسب‌وکاری جدیدی ایجاد می‌شود. این مدل‌های کسب‌وکار جدید با دیجیتالی‌سازی می‌توانند محصولات هوشمند را نیز ارائه دهند. آن‌ها با سنسورها تقویت شده و توسط فناوری اطلاعات فعال می‌شوند، پشتیبانی استفاده بهتری را ارائه دهند. یک ماشین ابزار می‌تواند نمایشگری برای نشان دادن اطلاعات بیشتر در مورد تولید محصولات داشته باشد و در نتیجه از کارگران پشتیبانی کند. یک یخچال می‌تواند به تنهایی غذا سفارش دهد یا ماشین لباسشویی می‌تواند در بازه‌های زمانی که برق بسیار ارزان است لباس‌ها را بشوید. فرصت‌های جدید زیادی در صنعت متصل وجود دارد که فقط باید آن‌ها را پیدا کرد. اتصال داده‌ها و استفاده کارآمد از داده‌ها، نوآوری، بهره‌وری و انتشار فناوری را دوچندان می‌کند. صنعت متصل باعث شکل‌گیری کارخانه‌های هوشمند می‌شود.

کارخانه هوشمند یک اکوسیستم است که دارای ماشین آلات و تجهیزاتی است که با هم افزایی فناوری‌های پیشرفته، خود بهینه‌سازی، سازگاری و تصمیم‌گیری مستقل را انجام می‌دهند. انتقال از تولید سنتی به تولید هوشمند فقط به اجرای فناوری مربوط نمی‌شود. این امر یک بازنگری در فرآیندها، گردش کار و فلسفه مدیریت است. کارخانه‌های هوشمند در توانایی خود برای پاسخ سریع به تغییرات بازار، مدیریت کارآمد منابع و ارائه سفارشی سازی بی نظیر متمایز هستند. خدمات دیجیتال در عرصه‌ی تولید هوشمند نیز پیشتاز است.

 4-1. خدمات دیجیتال در تولید هوشمند

تولید هوشمند بر فناوری‌ها و خدمات دیجیتالی استوار است که هر کدام از آن‌ها در عملکرد تولید هوشمند نقش دارند و در ادامه به آن‌ها پرداخته می‌شود [15]:

• ادغام ^[21]IT و OT ^[22]: ترکیبی یکپارچه از نرم افزار و سخت افزار که ستون فقرات یک کارخانه هوشمند را تشکیل می‌دهد و ارتباط و کنترل کارآمد را ممکن می‌سازد.

•  اتوماسیون و رباتیک: افزایش کارایی و کاهش خطای انسانی با خودکار کردن وظایف و فرآیندها، که منجر به بهره‌وری و کیفیت بالاتر می‌شود.
• تجزیه‌وتحلیل داده‌ها: سنگ بنای تعمیر و نگهداری پیش بینی، بهینه سازی فرآیند و تصمیم‌گیری آگاهانه، که‌ باعث بهبود مستمر می‌شود.
• سیستم‌های دیجیتال دوقلو و سایبری-فیزیکی: ادغام عملیات فیزیکی با فناوری دیجیتال، ایجاد سیستم‌های به هم پیوسته‌ای که فرآیندهای فیزیکی را نظارت و کنترل می‌کنند.
• رایانش ابری و اینترنت اشیاء: برای پردازش داده‌های بلادرنگ و اتصال جهانی ضروری است که امکان نظارت و کنترل از راه دور عملیات تولید را فراهم می‌کند.
• انتقال به یک مدل کارخانه هوشمند مزایای مهمی برای تولید مدرن به همراه دارد:
• افزایش کارایی عملیاتی: ادغام  IoT، AR، AI و یادگیری ماشین منجر به ساده‌سازی فرآیندها، کاهش زمان خرابی، افزایش خروجی و افزایش بهره‌وری می‌شود.
• کیفیت محصول پیشرفته: دوقلوهای دیجیتال، AR و سیستم‌های کنترل کیفیت مبتنی بر هوش مصنوعی به صورت بلادرنگ، دقت بالاتر و کیفیت ثابت محصول را تضمین می‌کنند.
• سفارشی‌سازی تولید و انعطاف‌پذیری: تولید مواد افزودنی و ویژگی‌های اضافه و دلخواه در کنار محصولات اصلی باعث انعطاف پذیری بیشتر در طراحی و تولید می‌شود و اجازه می‌دهد تا نیازهای خاص مشتری تامین شود.
• پایداری: مدیریت کارآمد منابع منجر به کاهش ضایعات و مصرف انرژی می‌شود. به عنوان مثال، اتصال ابری و تجزیه و تحلیل داده‌های بزرگ، استفاده از منابع را بهینه می‌کند و منجر به صرفه‌جویی قابل توجهی در هزینه و انرژی می‌شود. ایمنی و انطباق بهبود یافته: نظارت پیشرفته و تجزیه و تحلیل پیش‌بینی‌کننده همراه با AR به محیط‌های امن‌تر محل کار و رعایت استانداردهای نظارتی کمک می‌کند. در شکل 3 فناوری‌های صنعت هوشمند نمایش داده شده است.

2-4. چهار مرحله تکاملی کارخانه‌های هوشمند به کمک خدمات دیجیتال

در این بخش مراحل هوشمندسازی کارخانه به کمک خدمات دیجیتال بیان می‌شود و هر یک از مراحل با دقت شرح داده می‌شود [15].

• مرحله‌ی اول: جمع آوری داده‌های پایه

در این سطح زیربنایی، کارخانه‌ها شروع به دیجیتالی کردن داده‌ها می‌کنند و آن‌ها را در دسترس قرار می‌دهند اما هنوز به طور کامل مورد استفاده قرار نگرفته‌اند. این مرحله شامل جمع آوری داده‌ها از منابع مختلف مانند ماشین آلات، موجودی و نیروی کار است. نکته کلیدی در اینجا تغییر از اسناد مبتنی بر کاغذ به سوابق دیجیتال است که زمینه را برای استفاده پیچیده‌تر از داده ها فراهم می‌کند.

• مرحله‌ی دو: تحلیل پیشگیرانه داده‌ها

کارخانه‌ها در این سطح نه تنها داده‌ها را جمع‌آوری می‌کنند، بلکه شروع به تجزیه و تحلیل فعالانه می‌کنند. این مرحله شامل تجزیه و تحلیل اولیه برای درک روند تولید، کارایی تجهیزات و تنگناهای بالقوه است. این امر گامی به سوی تصمیم گیری مبتنی بر داده است تا فرآیندها بهینه‎‌سازی شوند.

• مرحله‌ی سه: استفاده بی‌درنگ از داده‌ها

در این مرحله، داده‌ها فقط تجزیه و تحلیل نمی‌شوند. بلکه به صورت بلادرنگ برای هدایت عملیات استفاده می‌شود. در این سطح ادغام اینترنت اشیاء و محاسبات ابری امکان نظارت و تنظیمات به صورت زنده را فراهم می‌کند. این مرحله در مورد مدیریت فرآیند پاسخگو و پویا است، جایی که داده‌ها در تصمیم‌گیری‌ها نقش دارند و فرآیندهای عملیاتی را هدایت می کنند، مانند دستورالعمل‌های کاری دیجیتال.

• مرحله‌ی چهار: داده‌های پیش‌بینی شده جهت تصمیم‌گیری خودمختار

در نهایت، کارخانه‌ها به اکوسیستم‌های هوشمند کاملاً یکپارچه تبدیل می‌شوند. داده‌ها فقط برای رصد نیستند، بلکه برای اقدام هم استفاده می‌شوند. الگوریتم‌های پیشرفته هوش مصنوعی مسائل را پیش‌بینی می‌کنند و راه‌حل‌ها را بدون دخالت انسان اجرا می‌کنند که منجر به یک محیط تولیدی بسیار کارآمد و خودبهینه‌ساز می‌شود [16].

 3-4. چالش‌ها و ملاحظات

اگرچه تغییر به سمت تولید هوشمند به کمک خدمات دیجیتال سودمند است، اما چندین چالش را به همراه دارد که نیاز به بررسی دقیق دارد:

• سرمایه‌گذاری اولیه بالا: پیاده‌سازی فناوری‌های هوشمندسازی کارخانه مستلزم سرمایه گذاری قابل توجهی در تجهیزات جدید و آموزش است.
• خطرات امنیت سایبری: افزایش اتکا به خدمات و سیستم‌های دیجیتال، کارخانه‌ها را بیشتر در معرض تهدیدات سایبری و نقض داده‌ها قرار می‌دهد.
• پیچیدگی در یکپارچگی: ادغام فناوری‌های مدرن مانند بلاک‌چین و IIoT با سیستم‌های موجود می‌تواند پیچیده باشد و به تخصص ماهر نیاز دارد.
• شکاف مهارت نیروی کار: نیاز به ارتقاء مهارت کارکنان برای مدیریت موثر این فناوری‌های پیشرفته وجود دارد.
• قابلیت اطمینان و نگهداری: اطمینان از قابلیت اطمینان این سیستم‌های پیچیده و نگهداری آن‌ها می‌تواند چالش برانگیز باشد.

5. نتیجه‌گیری

از آن‌‌جا که صنعت ارتباطات در بحبوحه‌ی یک انقلاب دیجیتالی قرار دارد، ارائه‌ی خدمات دیجیتال، بازار و فرصت مناسبی برای شرکت‌های مخابراتی ایجاد می‌کند. از میان خدمات دیجیتال، پلتفرم‌های یک‌پارچه، خودروهای متصل و صنعت متصل به عنوان کلان‌روندهای بیشتر شرکت‌های مخابراتی مطرح دنیا ذکر شده است. در این مقاله‌ هر یک از موارد ذکر شده به عنوان خدمت دیجیتال شرح داده شدند.

منابع

[1] https://www.mongodb.com/blog/post/how-telcos-transforming-digital-services-providers

[2] https://www.dacast.com/blog/video-marketing-strategy/

[3] A. Yarali, “AI, 5G, and IoT,” (is part of: Intelligent Connectivity: AI, IoT, and 5G ), Wiley-IEEE Press, pp. 117- 131, 2022.

[4] J. Spiess, et al., “Using big data to improve customer experience and business performance,” Bell Labs Technical Journal, vol. 18, no. 4, pp. 3-17, Mar. 2014.

[5] https://www.techinsights.com/

[6] https://www.gartner.com/reviews/market/integration-platform-as-a-service

[7] https://www.mongodb.com/library/customer-case-studies/tim?x=404s8p

[8] https://digitall.telefonicatech.com/

[9] https://www.bloomberg.com/professional/insights/technology/connected-vehicles-on-road-to-742-billion-market-by-2030/

[10] https://www.cmcmarkets.com/en/optox/connected-cars-major-investment-trend-of-2024

[11] https://www.emqx.com/en/blog/connected-cars-and-automotive-connectivity-all-you-need-to-know

[12] https://www.telematicswire.net/infrastructure-to-enable-connected-vehicles/

[13] D. Grim, M. Stang, and E. Sax, “Context-aware security for vehicles and fleets: A survey,” IEEE Access, July, 2021.

[14] https://www.japanindustrynews.com/2019/04/connected-industries-japans-approach-to-industry-4-0-on-the-way-to-society-5-0/

[15] https://www.lightguidesys.com/resource-center/blog/your-guide-to-smart-factories-and-industry-4-0/

[16] M. Alawan, et al., “TrustE-VC: Trustworthy evaluation framework for industrial connected vehicles in the cloud,” IEEE Transactions on Industrial Informatics, vol. 16, no. 9, pp. 6203-6213, Sep. 2020.

---

پی‌نوشت

[1] Internet of Things

[2] Artificial Intelligence

[3] Connected Car

[4] Connected Industry

[5] Mobile Applications

[6] Video Streaming Services

[7] Retail platforms

[8] Peer-to-peer payment platforms

[9] Personalized experiences

[10] Real-time

[11] Business Support System

[12] Integrated modernization approach

[13] Integrated Platform as a Service

[14] Backend

[15] Connected Car Service

[16] Internet of Vehicles

[17] Software Development Kits

[18] Message Queuing Telemetry Transport

[19] Node

[20] Transport Layer Security 

[21] Information Technology

[22] Operation Technology