نمایه‌ای از پلتفرم‌‌های اینترنت اشیاء

گارتنر بازار پلتفرم اینترنت اشیا را به عنوان مجموعه‌ای یکپارچه با قابلیت‌های نرم‌افزاری و میان‌افزاری به‌صورت یک بازارگاه چندسازمانی در مقیاس تعمیم‌یافته و دارای صنایع متمرکز و فشرده تعریف می‌کند. پلتفرم‌های IoT همچنین مصورسازی عملیاتی و کنترل نیروگاه‌ها، زیرساخت‌ها و تجهیزات را فراهم می‌آورد. بنابراین، با به‌کارگیری این پلتفرم‌ها می‌توان به رویارویی با چالش‌ها و گلوگاه‌ها در رویکرد‌های مختلف نظیر پایداری، خودکارسازی، عملیاتی‌سازی از راه دور و … در مقیاس صنعتی پرداخت. بدین ترتیب به سبب اهمیت و کاربرد‌های بسیار پلتفرم‌های IoT، در این گزارش به معرفی برخی پلتفرم‌های جهانی محبوب، راه‌کارها و سرویس‌ها، ویژگی‌های منحصربه‌فرد و کاربرد‌های آن‌ها پرداخته می‌شود.

Google Cloud Platform

شرکت گوگل پلتفرم اینترنت اشیاء خود را بر روی پلتفرم ابری خود به‌صورت سرتاسری توسعه داده است. این پلتفرم اینترنت اشیاء به یکی از محبوب‌ترین سرویس‌های گوگل در مقیاس صنعت تبدیل گشته است. پلتفرم Google cloud IoT از ترکیب چندین سرویس متنوع تشکیل شده است، به‌طوریکه از این طریق به راه‌کارهای مبتنی بر اشیاء متصل ارزش افزوده بخشیده است. برخی از سرویس‌هایی که می‌توان در این پلتفرم به آن اشاره داشت، در ادامه به آن اشاره شده است:

Cloud IoT Core: این سرویس داده‌های دستگاه‌ها را دریافت و مدیریت می‌کند. در این سرویس از یک المان مدیریتی و نظارتی برای ثبت دستگاه‌ها در سرویس، نظارت و پیکربندی آن‌ها استفاده می‌شود. لازم به ذکر است برای ایجاد ارتباط بین دستگاه‌ها و Google Cloud Platform از پروتکل‌های MQTT و HTTP استفاده می‌گردد.
Cloud Pub/Sub: این سرویس انتقال داده و مسیریابی پیام را با پردازش داده بیشتری انجام می‌دهد.
Google BigQuery: تجزیه و تحلیل داده‌ها را به‌صورت بلادرنگ انجام می‌دهد.
AI Platform: این سرویس کاربردهای هوش مصنوعی و یادگیری ماشین را ارائه می‌کند.
Google Data Studio: داده‌ها را با تهیه گزارش‌ها و داشبوردها مصورسازی می‌کند.
Google Maps Platform: با استفاده از این پلتفرم می‌توان مکان اشیاء متصل بهم را مصورسازی نمود.

این پلتفرم به طور خودکار با سخت‌افزار‌های اینترنت اشیاء از شرکت‌های مختلف مانند اینتل و میکروچیپ ترکیب می‌شود. علاوه بر این، این پلتفرم از سیستم عامل‌های مختلفی از جمله سیستم عامل لینوکس پشتیبانی می‌کند. ویژگی‌های کلیدی که در این بستر نرم‌افزاری وجود دارد عبارت است از:
قابلیت‌های هوش مصنوعی و یادگیری ماشین
تجزیه‌وتحلیل داده‌ها به‌صورت بلادرنگ
تجسم داده قوی
ردیابی موقعیت مکانی

درنهایت کاربرد‌هایی که می‌توان با بهره‌گیری از این پلتفرم برای صنعت و مشتریان فراهم آورد، عبارت‌اند از:
نگهداری پیشگیرانه
ردیابی اشیاء به‌صورت بلادرنگ
لجستیک و مدیریت زنجیره تامین
شهرها و ساختمان‌های هوشمند

Cisco IoT Cloud Connect

Cisco IoT Cloud Connect در اصل یک پیشنهاد برای اپراتورهای تلفن همراه است. این مجموعه نرم‌افزاری مبتنی بر ابر برای موارد استفاده صنعتی و غیرصنعتی است و می‌توان آن را یکی از بهترین پلتفرم‌های ابری اینترنت اشیاء در نظر گرفت. سیسکو همچنین سخت‌افزار قابل اعتماد اینترنت اشیاء از جمله سوئیچ‌ها، نقاط دسترسی، روترها و … را ارائه می‌دهد. سرویس‌ها و راهکار‌های این پلتفرم عبارت است از:
Cisco IoT Control Center:
این سرویس مدیریت شبکه سلولی را با کارایی و عملکرد بسیار خوبی برعهده می‌گیرد و می‌تواند تمام دستگاه‌های اینترنت اشیاء خود را در قالب یک راه‌کار به‌صورت SaaS ترکیب کند.
Extended Enterprise Solution:
این سرویس امکان توسعه برنامه‌های تجاری IoT در لبه را فراهم می‌کند و استقرار سریع و مدیریت متمرکز شبکه را تضمین می‌کند.
Edge Intelligence:
این سرویس پردازش داده‌ها را با تخصیص جریان‌ داده از محیط‌های محلی یا چند ابری ساده می‌کند.
Industrial Asset Vision:
این سرویس از حسگرها برای نظارت مستمر اشیاء و ارائه داده‌ها برای تصمیم‌گیری بهتر استفاده می‌کند.
Cisco IoT Threat Defense:
با استفاده از این سرویس محافظت از داده‌ها و دستگاه‌ها در برابر حملات سایبری ممکن می‌شود و علاوه بر این دسترسی از راه دور با امنیت بالا، تحلیل و سایر خدمات امنیتی را فراهم می‌کند.

برخی ویژگی‌های کلیدی این پلتفرم به‌صورت زیر است:
راهکارهای صنعتی قدرتمند
امنیت سطح بالا
محاسبات لبه
ارتباط متمرکز و مدیریت داده

درنهایت کاربرد‌هایی که این پلتفرم برای صنعت و مشتریان فراهم می‌آورد، شامل موارد زیر است:
ماشین‌های متصل
مدیریت ناوگان
امنیت خانه و اتوماسیون
راه حل‌های پرداخت و POS
تعمیرات قابل پیش‌بینی
شبکه‌های صنعتی
کنتورهای هوشمند
مراقبت‌های بهداشتی

Amazon AWS IoT Core:
Amazon AWS IoT Core به عنوان یکی از بازیگران پیشرو در بازار اینترنت اشیا، دستگاه‌ها را بدون نیاز به مدیریت سرورها به سرویس‌های ابری AWS متصل می‌سازد. همچنین این پلتفرم قابلیت اطمینان و امنیت را برای مدیریت میلیون‌ها دستگاه فراهم می‌کند. سرویس‌هایی که در این پلتفرم ارائه می‌گردد، عبارت است از:
Message Broker:
با استفاده از این سرویس می‌توان بین دستگاه‌های IoT با تأخیر کم و نرخ گذردهی بالا پیامک ارسال و دریافت کرد.
Mirror Device State:
در این سرویس آخرین و جدیدترین حالت دستگاه‌های IoT ذخیره و نگهداری شده و می‌توان از این اطلاعات در هر زمانی استفاده کرد.
Built-in Alexa:
با بهره‌گیری از این سرویس می‌توان به یک پلتفرم انتقال پیام صوتی بین دستگاه‌ها دست یافت.
ویژگی‌های کلیدی این پلتفرم عبارت است از:
گستره‌ای وسیع از پروتکل‌های ارتباطی، از جمله MQTT، MQTT بر روی WSS، HTT و LoRaWAN
امکان بهره‌گیری با سایر سرویس‌های AWS مانند AWS Lambda، Amazon Kinesis، Amazon DynamoDB، Amazon CloudWatch، Alexa Voice Service و موارد دیگر برای ساخت برنامه‌های IoT
ایجاد سطح بالایی از امنیت توسط رمزگذاری سرتاسری در تمام نقاط اتصال، پیکربندی خودکار و احراز هویت
قابلیت‌های یادگیری ماشین
انواع خدمات برای محاسبات لبه

کاربرد‌های مختلفی که می‌توان از این پلتفرم بهره‌گیری کرد، عبارت است از:
وسایل نقلیه متصل
خانه‌های متصل
پیگیری اشیاء
ساختمان هوشمند
اینترنت اشیاء صنعتی
یکی از مشتریانی که از این پلتفرم استفاده می‌کند، پلتفرم Carrier’s Lynx است و می‌تواند به بینش‌ها به‌صورت بلادرنگ دسترسی داشته باشد، علاوه بر این، گروه Volkswagen از این پلتفرم IoT استفاده می‌کند تا از این طریق کارایی کارخانه را بهبود بخشد.

Microsoft Azure IoT Hub

با پلتفرم Azure IoT مایکروسافت با قابلیت دسترسی آزاد، می‌توان به سرعت راه‌کارهای مقیاس‌پذیر و ایمن از لبه به ابر ایجاد کرد. همچنین با استفاده از ابزارها، قالب‌ها و خدمات آماده، می‌توان برنامه‌های کاربردی انعطاف‌پذیری را با توجه به نیازهای شرکت مورد نظر توسعه داد. برخی از سرویس‌هایی که از طریق این پلتفرم ارائه می‌گردد، عبارت است از:
Azure IoT Operation:
با استفاده از این سرویس داده‌ها دریافت شده و در لبه مورد پردازش قرار می‌گیرد و درنهایت به فضای ابری منتقل می‌گردد.
Azure IoT Hub:
با استفاده از این سرویس میلیاردها دستگاه IoT از لبه تا ابر به یک دیگر متصل می‌شوند.
Azure Digital Twins:
با استفاده از سرویس دوقلوی دیجیتال Azure بینش‌های دقیقی حاصل شده و از این طریق، محصولات، فرایند‌های بهینه‌سازی و تجربیات مشتریان بهبود می‌یابد.
Azure IoT Edge:
با استفاده از این سرویس اضافه بار و عملیات‌ تجاری از فضای ابری به دستگاه‌های لبه منتقل شده و از این طریق می‌توان تحلیل و هوشمندی ابر را گسترش داد.

برخی از ویژگی‌های اصلی که می‌توان برای این پلتفرم در نظر گرفت، عبارت است از:
حفاظت از داده‌ها از لبه تا ابر
قابلیت کار حتی در حالت آفلاین با Azure IoT Edge
ادغام یکپارچه با سایر خدمات Azure
راه‌کارهای هوش مصنوعی پیشرفته
تجزیه و تحلیل مداوم در مقیاس ابر
پایگاه‌های داده کاملاً مدیریت‌شده
راه‌کارهای IoT صنعتی Azure

از جمله کاربرد‌های پلتفرم Microsoft Azure IoT Hub می‌توان به موارد زیر اشاره داشت:
صنعت خودرو
خط تولید گسسته
بخش انرژی
مراقبت‌های بهداشتی
حمل و نقل
خرده‌فروشی
این پلتفرم دارای مشتریان متعددی است که می‌توان به برخی از آن‌ها اشاره کرد، Watts از پلتفرم اینترنت اشیاء Azure استفاده می‌کند تا با استفاده از آن یک خانه هوشمند و پایدار را برای مشتریان خود به ارمغان بیاورد. همچنین MARS با هدف تقویت مدیریت دستگاه‌های فناوری عملیاتی در بین 124 کارخانه از پلتفرم اینترنت اشیاء Azure استفاده می‌کند. در نهایت اپراتور Telefonica برای کنترل و نظارت داده‌های ارتباطی برای بیش از 10 میلیون مسیریاب خانگی از پلتفرم اینترنت اشیاء شرکت Azure استفاده می‌کند.

ThingWorx

پلتفرم تخصصی اینترنت اشیاء صنعتی (IIoT) ThingWorx در انواع سناریوهای خط تولید، خدمات و مهندسی استفاده می‌شود. این پلتفرم به چالش‌های رایج در صنایع، از نظارت و نگهداری از راه دور گرفته تا کارایی نیروی کار و بهینه‌سازی عملکرد اشیاء می‌پردازد. از ویژگی‌های منحصر‌به‌فرد این پلتفرم می‌توان به ویژگی‌های زیر اشاره کرد:
دسترسی به منابع داده‌های متعدد به دلیل گسترش ارتباطات صنعتی سنتی
ابزارها و برنامه‌های کاربردی قدرتمند آماده برای ایجاد و مقیاس‌بندی سریع راه‌حل‌های IIoT
بینش بلادرنگ از داده‌های پیچیده صنعتی اینترنت اشیاء برای بهینه‌سازی عملیات‌
کنترل کامل دستگاه‌ها، فرآیندها و سیستم‌های شبکه

همچنین در ادامه به کاربردهای پلتفرم ThingWorx می‌توان اشاره کرد:
نظارت بر اشیاء از راه دور
نگهداری/سرویس از راه دور
نگهداری، پیش‌بینی و مدیریت اشیاء
اثربخشی تجهیزات بهینه‌شده

شرکت Flowserve فعال در حوزه محصولات و خدمات کنترلی و حرکت سیال،کارایی و قابلیت اطمینان را در زمینه فعالیت خود با نظارت بر شرایط مبتنی بر اینترنت اشیاء افزایش می‌دهد. به‌طوریکه با استقرار پلتفرم اینترنت اشیاء ThingWorx برای نظارت بر اشیاء راه دور از هزینه‌های نگهداری برنامه‌ریزی‌نشده جلوگیری می‌کند. علاوه بر این، همان‌طور که می‌دانیم، حفظ محیط‌های پیچیده تجهیزات کارخانه از راه دور و قدیمی کار آسانی نیست. لذا شرکت Quant با چالش‌های متعددی روبه‌رو می‌شود، اطمینان از ایمنی و کاهش هزینه‌های نگهداری است. درنهایت شرکت Quant برای رویارویی با این چالش‌ها، تعمیر و نگهداری ماشین‌آلات صنعتی خود را با پیاده‌سازی راه‌کارهای اینترنت اشیاء ThingWorx برای ایجاد یک برنامه تعمیر و نگهداری پیش‌بینی‌کننده بازسازی می‌کند.

منابع

[1] N. Sakovich, “10 Best IoT Platforms for 2023,” 2024. https://www.sam-solutions.com/blog/top-iot-platforms/