Ashyolar interneti (IoT) konsepsiyasining elementlari birinchi marta 1982 yilda Karnegi-Mellon universitetida namoyish etilgandi. Universitet olimlari Koka-Kola sotuvchi apparatni modifikatsiyalab, unga ichimlik haroratini o‘lchash va u me’yorga qanchalar muvofiqligini xabar qilish imkoniyatiga ega qurilma joyladilar. Bevosita «Ashyolar interneti» atamasining o‘zi rasmiy muomalaga Kevin Eshton tomonidan 1999 yilda kiritilgan. Bugungi kunda Ashyolar internetining yillik o‘sishi 24,7 foizni tashkil qiladi va, prognozlarga ko‘ra, 2026 yilga borib bozorning umumiy kapitalizatsiyasi $1,1 trln.dan ziyodni hosil qiladi. Biroq, Ashyolar interneti bugungi kunda nimalardan iborat va u qisqa muddatli hamda uzoq muddatli vazifalarni hal qilishda qanday yordam bera oladi? Sodda qilib aytganda, IoT – bu turli qurilmalarni o‘zaro hamda yagona tizimga birlashtirish va uni nazorat qilish imkonini beruvi texnologiyadir. Bu qurilmalar bir-biridan o‘z xarakteristikasi va vazifasiga ko‘ra butunlay farqlanishi mumkin: kir yuvish mashinasidan uyda harakatlanish datchiklarigacha, televizordan mikroto‘lqinli pechgacha, smartfondan stolusti lampagacha. Har kuni foydalanishga o‘rganganimiz qurilmalarning kompyuterizatsiyasi tufayli, ularning konstruksiyasiga Internetga ulash va buning pirovardida, yagona nazorat va ushbu qurilmalarni boshqarish tizimini yaratish imkonini beruvchi elementlar kiritish ta’minlandi.
Hozirda IoT ishlab chiqarish, qishloq xo‘jaligi, energetikani boshqarish va ekologik monitoring kabi sohalarda keng qo‘llaniladi. Shu bilan birga, maishiy sohada ko‘plab maishiy texnika ishlab chiqaruvchilar qanchalik sa’y-harakat qilgan bo‘lsalar ham, aksariyatlari qurilmalarini rivojlantirib, keng ko‘lamli samaraga erisha olmadilar.
Tibbiyot
IoT texnologiyasi kashshoflaridan biri tibbiyot sanaladi. Aseto, Persiko va Peskape (2020) o‘zlarining to‘rtinchi sanoat inqilobi sharoitida sog‘liqni saqlash rivojlanishiga bag‘ishlangan maqolalarida IoT, Bulutli hisoblash va katta ko‘lamli ma’lumotlar tahlili kabi texnologiyalardan foydalanish istiqbollarini muhokama qiladilar. Ularga ko‘ra, kasalliklar monitoringi va tahlilining organizm jismoniy xarakteristikalari ustidan doimiy nazoratga asoslanuvchi yangi avlodi uchun IoT asos bo‘ladi.[1]
Zedalya va Bello (2019) tibbiyotda IoT qo‘llanilishining bugungi kuni va kelajagiga bag‘ishlangan maqolada IoT texnologiyasini qo‘llovchi apparat ta’minotini tahlil qiladilar. Shuningdek, IoT bemorlarning ruhiy holatlarini diagnostikalash va monitoring qilish uchun mobil ilovalar ham taklif etadi. Bemorlarni noinvaziv testdan o‘tkazish ruhiy buzilishlarni davolash uchun imo-ishoralar, mimika, umumiy va mayda motorika, shuningdek bemorlarning ovozi va ohangining tahliliga asoslanadi. IoT asosida yaratilgan, doimiy ko‘tarib yurishga mo‘ljallangan tibbiy uskunalar (yurak ritmi datchiklari, fitnes-trekerlar, qadam o‘lchagichlar, arterial bosim o‘lchash qurilmalari) o‘z sohiblarini ko‘rsatkichlarni doim yozdirib borish va mutaxassis bilan shaxsiy muloqotda bo‘lish majburiyatidan xalos qiladi. Modifikatsiyalangan jihoz organizm faoliyatining joriy xarakteristikasini qayd qiladi va ma’lumotlarni bemorning umumiy kitobiga kiritadi. Shu tariqa, davolovchi vrach davolash strategiyasini oldindan to‘g‘rilab boradi va bu haqda bemorni masofadan xabardor qiladi. Boshqa tomondan, agar bemor vrachlar ko‘rsatmasiga amal qilmasa (masalan, har kuni bosib o‘tilgan qadamlar soni, yog‘liq taomlar tanovuli yoki zarur preparatlar iste’moli miqdori), bularning barchasini o‘z profilida ko‘rishi mumkin. Masalan, IoT texnologiyasiga asoslangan Body Area Network (BAN) tizimi kichik quvvatli simsiz tarmoq bo‘lib, ichki yoki tashqi implantatsiya uchun datchikka o‘rnatilgan. Tizim ma’lumotlarni tegishli serverga shlyuz qurilmasi orqali uzatadi. BAN tana haroratini o‘lchashdan to bemor yiqilishini qayd etishgacha bo‘lgan turli-tuman vazifalarni bajara oladi.[2]
Bularning bari shu onda olingan ma’lumotlardan foydalangan holda farmatsevtik tadqiqotlar o‘tkazish uchun yanada mustahkam asos yaratadi. Shuningdek, IoT va Sun’iy intellekt tizimlari (SI)ning birgalikda qo‘llanilishi mijoz ahvoli haqidagi ma’lumotlarni davolovchi vrachga o‘z vaqtida yetkazishgina emas, balki davolash va reabilitatsiyaning soddaroq bosqichlarida avtomatik tavsiyalarni generatsiyalash imkonini ham beradi. Masalan, SI, IoT texnologiyalari yordamida, bemorning ko‘rsatilgan davolash me’yorlarini bajarmaganligi, u yoki bu ko‘rsatkichlar buzilganligining xabarini berishi, shuningdek bemor holatining tahlili bo‘yicha davolovchi vrach uchun boshlang‘ich xulosalarni shakllantirishi mumkin.[3]
Shuningdek, IoT uyquning obstruktiv apnoesi (UOA) kabi kasalliklar diagnostikasi va rivojlanishining monitoringi jihozlarini yaratish uchun asos bo‘lishi mumkin. Bu kasallik uyqu paytida bemorlarda nafas olish muntazam buzilishi va to‘xtab qolishi bilan xarakterlanadi. Abdulbosit, Ding va Abdulfattoh (2020) o‘zlarining IoT texnologiyasi yordamida UOA diagnostikasi va monitoringi uslublari haqidagi maqolalarida bu sohadagi yutuqlar tahlilini keltiradi.[4]
Ushbu kasallikning o‘ziga xosligi uyqu paytida nafas olish ritmining buzilishida ko‘rinadi. IoT qo‘llab yaratilgan datchiklar va registratorlar bemorlar organizmi faoliyati to‘g‘risidagi to‘liq axborotni jamlaydi va uni kasallik tarixiga biriktiradi, bu bilan vrachlarga kasallikning aniq manzarasini taqdim etadi.
Sanoat
Tog‘-kon sanoati
IoTning tog‘-kon sanoatida qo‘llanilishi izlanishlar o‘tkazilayotganda tog‘ jinslarining harakatini doimiy va yuqori aniqlikda monitoring qilish zarurati bilan bog‘liq. Tog‘-kon sanoatida mavjud IoT qo‘llanilishi konsepsiyalari 4 bosqichni o‘z ichiga oladi: yig‘ish, uzatish, joylashtirish va saqlash hamda o‘zaro aloqa. Birinchi bosqich jinslar holati va ularni qayta ishlashda qatnashuvchi mexanizmlar to‘g‘risidagi axborotni yig‘ishga qaratilgan turli-tuman qurilmalarda namoyon bo‘ladi. Ikkinchi bosqich to‘plangan axborotni uzatishning turfa uslublari (WSN, ZigBee,175 Wi-Fi va Bluetooth, ma’lumotlar uzatishning ishonchliligini oshirish uchun optik tolali tarmoqlarni qo‘llagan holda) ni o‘z ichiga oladi. Uchinchi bosqich oraliq dasturiy ta’minot texnologiyasiga tayanadi, u servislar hamda ilovalarning IoTga ohista integratsiyasi uchun funksional imkoniyatlarni taqdim qiladi. Bu qatlam axborot almashinuvini tartibga solish va ma’lumotlarni saqlash, ajratib olish va boshqarish, qidiruv tizimlarini hamda ulangan qurilmalar o‘rtasidagi aloqani boshqarishni o‘z zimmasiga oladi. To‘rtinchi bosqich olingan ma’lumotlarni SIni qo‘llagan holda tahlil qilishni amalga oshiradi.[5]
Avtomobil sanoati
IoT texnologiyasi avtomobillar ishlab chiqarish jarayonida ham, ulardan kelgusida foydalanishda ham keng qo‘llaniladi. AQShdagi minilgan avtomobillarning eng yirik sotuvchisi bo‘lmish CarMax kompaniyasi RFID-belgilarni qo‘llashni muvaffaqiyatli o‘zlashtirdi. Ushbu belgilar har bir transport vositasiga o‘rnatiladi va avtomobilning hayot siklini kuzatib boradi, bu mashinaning keyingi egasiga uning avvalgi hayoti haqida to‘liqroq ma’lumot berish imkonini yaratadi. Honda xuddi shu texnologiyadan yetkazib berish zanjirini boshqarishda foydalandi. Hammaga mashhur BMW brendi iDrive («aqlli boshqaruv») texnologiyasidan foydalanishni maqbul ko‘rdi. Ushbu texnologiya avtomobil qaerdaligi, uning atrofidagi muhit, uning tizimlari faoliyatining xarakteristikalari haqidagi ma’lumotlarni to‘playdi, tahlil qiladi va boshqaruv ustidan nazorat jarayonini soddalashtiradi. Ushbu texnologiyada avtomobilning barcha qurilmalari umumiy tahlil uchun ma’lumotlar to‘plovchi yagona tizimga birlashtirilgan. Shunday tizimlar Toyota, GM, va Fordda ham mavjud.[6]
Shuningdek, IoT, to‘qnashuvlarning oldini olish maqsadida, yo‘llardagi kutilmagan vaziyatlar ustidan nazorat tizimlarida ham keng qo‘llaniladi. Hisob-kitoblarga ko‘ra, bu tizimlar umumiy zarari $100 mlrd.dan yuqoriroqqa baholanadigan avariya vaziyatlarining oldini olishga qodir.[7]
Metallurgiya
Avtomobil sanoati bilan bir qatorda, IoT metallurgiyada ham keng qo‘llaniladi. Po‘lat ishlab chiqarish jarayonida RFID va simsiz tarmoqlardan foydalaniladi – ular stanoklarning turli qismlari ishlab chiqarilishi holati haqidagi ma’lumotlarni nazorat qilish va boshqarishga xizmat qiladi. Bu esa, tizimlar ustidan aniqroq nazorat imkoniyatini beradi. Ma’lumotlarning yagona bazasi operatorlarga ishlab chiqarishda qatnashayotgan mexanizmlarning holati, ularning eskirishi va ishchi yuklamasi to‘g‘risida to‘liq manzarani taqdim etadi. Bu axborotni ham statsionar, ham mobil qurilmalar (planshet kompyuterlar)da ko‘rish mumkin.[8]
Hitachi kompaniyasi ham o‘z ishlab chiqarishida IoT texnologiyasidan foydalanadi. Temirni qayta ishlash va po‘latni eritish qurilmasi, po‘latga issiq va sovuq ishlov berish elementlari, transport-yuklash jihozlari ishlab chiqarish jarayoni haqidagi axborotni to‘plash va boshqarishning yagona tizimiga jamlangan. Bu ishlatilayotgan mexanizmlarni samarali boshqarish, shuningdek ular ishining natijalarini postfaktum tahlil qilish imkonini beradi.
Jihozlarni yagona tarmoqqa birlashtirish uslubi avtonom, markazlashmagan tizimni o‘zida namoyon qiladi, bu uning tezkorligi va samaradorligini oshiradi.[9]
Logistika
IoT texnologiyasi logistika bozorida keng shuhrat qozondi. IoT va blockchain texnologiyalarining birgalikda ishlatilishi tarmoqni sezilarli modernizatsiyalash imkonini berdi. Masalan, IoT tufayli, refrijerator konteynerlarining yangicha turi joriy etildi – ularda masofadan turib harorat va undagi tovar holatining boshqa xarakteristikalari RFID-belgilar texnologiyasi asosida masofadan doimiy nazorat qilib turiladi. Bu tez buziluvchi mahsulotlar va muayyan muhitning doimiy saqlab turilishini talab qiluvchi farmatsevtik preparatlarni tashish samaradorligini oshirish imkonini berdi. IoT va blockchain logistika xizmatlari haqini to‘lash va ortish joyida sifat nazorati bilan bog‘liq asosiy muammolarni hal qilish imkonini beruvchi «aqlli kontrakt»larning keng qo‘llanilishini tatbiq etish imkonini berdi.[10]
IoT yordamida transport vositasining barcha xarakteristikalarini, shuningdek, yo‘nalish xususiyatlarini hisobga olish va doimiy tahlil qilish transport vositalarida yonilg‘i va energiyani sezilarli tejash imkonini beradi. Yuqorida aytilganidek, IoTga asoslangan avtomobillarni nazorat qilish tizimi tashish jarayonida avariyalar xatarini anchaga qisqartirish imkonini beradi. Shuningdek, IoT tovarni omborga joylashtirish va hisobini yuritish uchun innovatsion yechimlarni taklif qiladi. «Aqlli inventarizatsiya» (smart-inventory management) tizimlari omborga joylashtirish shart-sharoitlari, tovar holati, uning xarakteristikasi va yetkazib berishga oid ma’lumotlarni ham statsionar, ham mobil qurilmalardan nazorat qilish imkoniyatini beradi, bu bilan kerakli tovar birliklarini izlash va u haqda buyurtmachiga axborot taqdim etish jarayonini soddalashtiradi. Bunday tizimlar o‘z ichiga atrof-muhit holati datchiklarini, veb-kameralarni, tovardagi RFID-belgilarni, shuningdek mahsulot tayyorlangandan boshlab batafsil tavsifini o‘z ichiga oladi. Omborlashtirish tizimlari, shuningdek, o‘z ichiga energiya tejash barqarorligi ustidan nazorat qurilmasini ham oladi, bu bilan elektr energiyasi iste’molini optimizatsiyalashtiradi.[11]
Logistika sohasi uchun IoT tizimlari arxitekturasi bir necha bosqichlarga bo‘linadi, ularning har biri uchun tegishli talablar qo‘yiladi. Amaliy bosqich buyurtmachilar tomonidan qo‘yilgan vazifa va talablar to‘plamidan iborat bo‘lib, ularning to‘g‘ri interpretatsiya qilinishi uchun javob beradi. Undan keyin keluvchi zondlash va aniqlash bosqichi transport vositasi tizimlari, uning harakatlanishi va joriy joylashuvi, shuningdek tovar holati nazorati bilan bog‘liq vazifalarni qamrab oladi. Kommunikatsiyaviy bosqichda tizim elementlari va boshqaruv markazi o‘rtasida olingan axborot almashinuvi ro‘y beradi. Bu bosqich 3G/4G/5G tarmoqlari, Wi-Fi, Wired Network va Bluetooth kabi aloqa vositalarini o‘z ichiga oladi. Keyin servis bosqichi ishga tushadi, u amaliy bosqich va aniqlash bosqichidan olingan axborotni qayta ishlash uchun kerakli dasturiy ta’minotni qamrab oladi. Oxirgisi infratuzilma bosqichi bo‘lib, oldingi hamma bosqichlarning barqaror ishlashini ta’minlashda qatnashuvchi barcha yordamchi tizimlar (bulutli hisoblash, GPS, katta ma’lumotlar massivlari tahlili vositalari)ni o‘zi ichiga oladi.[12]
Qishloq xo‘jaligi
IoT sohasidagi yutuqlar kashshoflaridan yana biri qishloq xo‘jaligi sanaladi. Atrof-muhit, shuningdek issiqxonalar sharoitlari nazorati va monitoringi tizimlarida IoT qo‘llanilishi qishloq xo‘jaligida keng tarqalgan. IoT texnologiyasidan foydalanuvchi apparat ta’minoti uchun asosiy chaqiriq jihozning eskirishga chidamliligi sanaladi, chunki u mudom atrofdagi muhit sharoiti ta’siri ostida bo‘ladi. Ushbu tizimlar harorat, shuningdek tuproqning umumiy holati haqida ma’lumotlarini to‘plash va umumiy tahlil qilish bilan shug‘ullanadi, bu fermerlarga vazmin va tezkor qarorlar qabul qilish imkoniyatini yaratadi.
Dala sharoitlarida iqlim o‘zgarishlari, shuningdek tuproqning fizik-kimyoviy xarakteristikalari monitoringiga eng ko‘p e’tibor ajratiladi. WSN tarmoqlaridan foydalanuvchi datchiklar yerga turli balandliklarga o‘rnatiladi va sug‘orish nazorati umumiy tizimi bilan bog‘lanadi. Shuningdek, fermerlar zararkunandalar va ekin ekishning tashqi holati ustidan nazorat uchun ham turli vizualizatsiya uskunalaridan foydalanadilar.[13]
Chorvachilikda, chorvaning nazoratdan tashqari harakatlanishi yoki o‘g‘rilanishining oldini olish uchun RFID-belgilar texnologiyalar asosida chorva harakatlanishi datchiklari keng qo‘llaniladi. Ma’lumotlar interaktiv xaritada aks etadi va fermerga yaylov maydonlari va undagi chorvaning aniq manazarasini taqdim etadi. Shuning qatorida, harorat o‘zgarishlari va tutunga yuqori sezgir datchiklar o‘rmon yong‘inlaridan o‘z vaqtida xabar berishga qodir. Daraxtlar tanasiga o‘rnatilgan maxsus mikrodatchiklar daraxtlarni noqonuniy kesishning oldini olishga xizmat qiladi. Bu ma’lumotlar, chorvachilikdagi kabi, interaktiv xaritada aks etadi. yetkazib berish zanjiri optimizatsiyasida, tovarning holati, uni tashish va ortish shartlari ustidan nazorat uchun, qishloq xo‘jaligi logistika, yuqorida vasf etilgan RFID-belgilar texnologiyalari va simsiz tarmoqlar bilan chambarchas bog‘liq.
Ashyolar interneti inson faoliyatining turfa xil sohalaridagi ishlab chiqarish jarayonlarini optimizatsiyalash uchun keng istiqbollarni taqdim etadi. SI tizimlari boshqaruvi ostida birlashtirilgan, inson omili minimallashtirilgan, umumiy ishlab chiqarish «organizm»larini yaratish imkoniyati o‘ziga xos afzalliklari, kamchiliklari va chaqiriqlariga ega iqtisodiy, ijtimoiy va ishlab chiqarish munosabatlarining yangi darajasini shakllantiradi.
«Eng yaxshi musavvirlar, olimlar, muhandislar, kashfiyotchilar, tadbirkorlar va boshqa ijodkorlar – bular yangi muammolar, yangi yechimlar izlash sari qadam qo‘yishda davom etayotganlardir».
Kevin Eshton
[1] Industry 4.0 and Health: Internet of Things, Big Data, and Cloud Computing for Healthcare 4.0 https://sci-hub.tw/https://doi.org/10.1016/j.jii.2020.100129
[2] Harnessing the power of Internet of Things based connectivity to improve healthcare, 2019 https://sci-hub.tw/https://doi.org/10.1016/j.iot.2019.100074
[3] AI in Healthcare: Beyond IBM Watson, 2020 http://media.techtarget.com/digitalguide/images/Misc/EA-Marketing/Eguides/AI-in-Healthcare.pdf
[4] The fusion of Internet of Intelligent Things (IoIT) in Remote Diagnosis of Obstructive Sleep Apnea: A Survey & A New Model https://sci-hub.tw/https://doi.org/10.1016/j.inffus.2020.03.010
[5] New insights on ground control in intelligent mining with Internet of Things, 2019 https://sci-hub.tw/https://doi.org/10.1016/j.comcom.2019.12.032
[6] https://link.springer.com/content/pdf/10.1007%2F978-3-642-39215-3_21.pdf
[7] https://realyze.in/downloads/TheInternetofThings.pdf
[8] https://www.researchgate.net/publication/324261677_Analyzing_the_effects_of_applying_IoT_to_a_metal-mechanical_company
[9] https://pdfs.semanticscholar.org/23d1/9275f232533128b1a6577491595823c44a27.pdf
[10] http://www.sfb637.uni-bremen.de/pubdb/repository/SFB637-C2-10-004-IC.pdf
[11] https://discover.dhl.com/content/dam/dhl/downloads/interim/full/dhl-trend-report-internet-of-things.pdf
[12] https://www.researchgate.net/publication/321242420_The_Internet_of_Things_An_Opportunity_for_Transportation_and_Logistics
[13] https://fardapaper.ir/mohavaha/uploads/2018/07/Fardapaper-Internet-of-Things-in-agriculture-recent-advances-and-future-challenges.pdf
Anastas Xachaturov