Nesnelerin İnterneti yani Internet of Things (IoT), farklı iletişim protokolleri aracılığıyla birbirleri ile haberleşebilen, algılama ve veri işleme yeteneğine sahip nesnelerin veya cihazların oluşturduğu küresel bir ağdır. Örnek olarak akıllı şehir, uzaktan izleme, tarım, enerji ve endüstri verilebilir.
Nesnelerin İnterneti “IoT” Amaçları
- Nesne veya cihazların her yerden, her zaman ve herkesle bağlantısını sağlamak
- IoT teknolojisi sayesinde iş, sağlık ve sosyal hayatımıza yönelik uygulamaları kullanarak yaşam kalitemizi artırmak ve hayatımızı kolaylaştırmak
Kısacası IoT, algılama(sense), haberleşme (communication), adreslenebilme (network) ve veri işleme (Data Processing) yeteneklerine sahip nesnelerin oluşturduğu küresel bir ağdır.
Tarihsel Gelişimi
- 1999 yılında Kevin Ashton tarafından P&G firması ile “Radyo Frenkansı ile tanımlama” teknolojisi hayatımıza girdi.
- 2000 yılında 2G firması internete bağlı ilk buzdolabını piyasaya sundu.
- 2006 yılında Uluslararası Telekomünikasyon Birliği IoT ile ilgili raporunu yayınladı.
- 2009 yılında IBM Ceo’su Samuel J. Palmisano tarafından “akıllı gezegen” kavramının önerilmesi IoT’nin popülerliğini artırmıştır.
- 2014 yılında mobil cihaz ve makinelerin sayısı dünya nüfusunu aştı.
- Günümüzde ise miyarlarca cihaz internet üzerinden haberleşmekte ve kontrol edilmektedir.
IoT ve Teknoloji
Makineler Arası İletişim: İnsan müdahalesi olmadan iki yada daha fazla cihazın önceden belirlenmiş kurallar ve protokoller çerçevesinde kablolu veya kablosuz haberleşmesidir. M2M (Machine to Machine) uygulamaları yaygın olarak kullanılmaktadır.
Endüstiri 4.0: IoT sensörler, kontrol sistemleri ve makine ağı ile endüstride üretim ve tedarik zincirinin gerçek zamanlı optimizasyonu ile ilgilenir. Nesnelerin internetinin endüstrideki başlıca görevleri bunlar diyebiliriz.
- Gerçek zamanlı izleme ve süreçlerin kontrolü
- Yüksek hassasiyetli otomasyon ve kontrol sayesinde güvenilirlik, güvenliği en üst seviyeye çıkartmak
- Özel iletişim ve internet teknolojileri ile akıllı cihazları, akıllı makineleri, akıllı sensörleri ve akıllı denetleyicileri görevlendirme
Nesnelerin Ağı: Yani WoT, IoT’nin nesnelerin iletişimi için ortak bir dile sahip olmama problemine çözüm getirmek için doğmuştur. Kısaca nesnelerin internet bağlantısı için web protokollerinin kullanımını ve adaptasyonunu yerine getiren yüksek seviyeli bir uygulama protokulü tasarımıdır.
Nesnelerin Ağı;
- Nesnelerin İnternetinin insanlar, nesneler ve makineler arasında bir etki alanına sahip olduğu ve kablolu veya kablosuz ağlar aracılığıyla fiziksel nesneleri birbirine bağladığını göstermektedir.
- Nesnelerin Ağında: IoT teknolojilerini kullanan bir uygulama üç ana kısımdan oluşmaktadır.
- IoT teknolojilerini sağlayan ve destekleyen uygulamalarda doğrudan kullanılan IoT cihazlar veya nesneler
- IoT cihazlarının internet (bulut ortam) bağlantılarını sağlayan uygulama katmanında çalışan IoT haberleşme protokolleri
- IoT cihazlardan elde edilen büyük verinin (big data) depolanması ve işlenmesine yönelik sistemler, bulut sistemler ile IoT uygulamaların izlenmesi, öndizi ve yönetilmesini sağlayan bulut platformlar.
Yukarıda bahsedilen (Makineler Arası İletişim, Endüstri 4.0 ve Nesnelerin) 3 alanın yanında daha bir çok alanda (enerji, medikal ve sağlık, ulaşım vb.) kullanımı mevcuttur.
Bu teknolojiye örnek olarak daha önceden yazmış olduğumuz bu makaleye göz atabilirsiniz. “WoL ile Kapalı Bilgisayarı Uzaktan Açmak“
IoT Nesnesi
Bir IoT nesnesinden genel olarak beklenen bulunduğu ortamdan veri toplama, kablolu veya kablosuz ağ teknolojileri ile nesne veya cihazlarla etkileşimde bulunmak ve internet üzerinden erişilebilmektir. Bu amaçların aşağıdaki özelliklere sahip olması beklenmektedir;
- Adres ve Tanımlama: IoT’ler internet üzerinden haberleşme için IPv4 veya IPv6 protokollerini içerirler. Bununla birlikte ağ içinde kendini tanımlayan bir kimliğe sahiptirler. Kimlik tanımlama amacıyla Elektronik Üretim Kodu, Yaygın Kod, Global Tekil Kimlik vb. tanımlamalar kullanılır.
- Algıyacılar ve Eyleyiciler: Bulunduğu ortamdan veri toplayabilmesi, herhangi bir cihazı kontrol edebilmesi veya dahil olduğu ağdaki diğer nesneler ile etkileşimde bulunması için sahip olması gereken özelliktir.
- Algılayıcı: Sıcaklık, nem, ışık, basınç ve hareket vb. algılar.
- Eyleyici: motor, valf, anahtar vb.
- Gömülü Sistem: Belli bir görevi yerine getirebilmeleri için üzerinde gömülü yazılım çalıştırabilecek mikroişlemcili sistemlere ihtiyacı vardır. Bunlar; Telefon, Arduino, Raspberry Pi ve Beagle Bane vb.
- Haberleşme Birimleri: Hem bulut ortamında hem de ağ içerisinde diğer bileşenlerle haberleşmek amacıyla çeşitli haberleşme teknolojilerine sahiptir. Kullanım ömrünün uzun olması için düşük güç tüketen teknolojiler kullanılır. RFID, NFC, Bluetooth, BLE vb. Bununla birlikte heterojen bir haberleşme yapısı oluşturabilir.
Nesnelerin İnterneti Katmanlı Protokol Mimarisi
Fiziksel bir IoT nesnesinin çalışma mantığı algılama, ağ ve uygulama olarak en az 3 temel katmana sahip olmalıdır.
- Uygulama Katmanı: Tüm uygulamaların işleyişinden sorumludur.
- Servis Yönetim Katmanı: Servis isteklerinin alınması, yerine getirilmesi ve sonuçlandırılmasından sorumludur.
- İnternet Katmanı: Nesnelerin internete bağlanması için verimli ve güvenilir bir altyapı sunar.
- Erişim Katmanı: Algılama katmanının elde ettiği verileri farklı haberleşme teknolojisi ile internete göndermekten sorumludur. Üretici bağımsız nesnelerin yönetimini sağlamayı amaçlar.
- Algılama Katmanı: Sahip olduğu sensörler vasıtasıyla veri elde etme ve toplama ile yükümlüdür. Ağ Elemanı katmanı olarak da adlandırılır.
IoT Olumlu ve Olumsuz Yanlar
Olumlu: Her zaman her yerden erişim sağlanabilir, az maliyetlidir, verimlidir ve zamandan tasarruf sağlar.
Olumsuz: Gizlilik, Güvenlik, Uyumluluk Sorunu, İş Kaybı ve Teknolojiye Aşırı Güven.
Internet of Things “IoT” Faydaları
- Genel iş süreçlerini izlemek.
- Geliri Artırmak
- İş modellerini uyarlamak ve entegre etmek.
- Verimliliği Artırmak
- Müşteri deneyimini geliştirmek.
- Zamandan ve paradan tasarruf etmek.
- İş kararlarını daha tutarlı vermek. .
IoT Çözülmesi Gereken Konular
Yeni bir çalışma alanı olduğundan birçok çözülmesi gereken problemleride yanında getirmektedir IoT teknolojisi. Bunlardan bazıları;
- Güvenlik
- Gizlilik
- Birlikte Çalışabilirlik
- Büyük Veri (Big Data) Yönetimi
- Standardizasyon Eksikliği
- Yerleşik Yazılım ve İşletim Sistemi Güncelleme Zorluğu