آینده فناوری اینترنت اشیا چگونه است؟
امروزه تعویض دستگاه هایی مانند حسگرهای متصل به اینترنت که به طور فزاینده ای در ساختمان ها و سازه ها نصب می شوند به صورت مکرر مقرون به صرفه و عاقلانه نیست، بنابراین باید راهی برای استفاده مجدد این ابزارها در آینده به وجود آورد.
دستگاه های نظارتی کوچک که در مکان های صعب العبور به طور مداوم داده‌ها را جمع آوری کرده و با هم ارتباط برقرار می کنند نیز به صورت دوره ای و مدام تعویض نمی شوند. حسگرها بخش قابل توجهی از شبکه گسترده تری را که محققان اینترنت اشیا نامیده اند، تشکیل می دهند که شامل میلیاردها محصول متصل است که اتومبیل ها، خانه ها، مشاغل و شهرهای ما را کارآمدتر می کنند.
این شبکه ها فواید اجتماعی عظیمی را نیز وعده می دهند، مانند حسگرهای پزشکی که به پزشکان کمک می کنند تا مراقبت‌های بهتری به بیماران ارائه دهند و حسگرهای محیطی که به مردم در صرفه جویی در انرژی کمک می کنند.
اما سوال اساسی اینست که چگونه آن رایانه های کوچک را می توان در طول زمان استفاده کرد و چگونه دستگاه های اینترنت اشیا اغلب زیرساخت‌هایی را که انتظار داریم برای دهه ها یا قرن ها دوام بیاورند، نظارت خواهند کرد؟
برد کمپبل (Brad Campbell) استادیار علوم کامپیوتر و مهندسی برق و کامپیوتر در دانشکده مهندسی و علوم کاربردی دانشگاه ویرجینیا در این باره می گوید: ما ساختمان هایمان را هر پنج سال یکبار تعویض نمی کنیم. یک سیستم روشنایی هوشمند را در نظر بگیرید که بسته به جایی که افراد در داخل ساختمان حرکت می کنند، چراغ ها را در یک ساختمان روشن و خاموش می کند. هیچ راه عملی برای ارتقا یا جایگزینی همه آنها همزمان با هم و با همان فرکانس وجود ندارد.
به گفته محققان، آنچه ما به آن نیاز داریم چیزی است که به ما اجازه دهد از دستگاه‌هایی که قبلاً نصب شده اند بیشتر استفاده کنیم و آنها را در دهه های آینده مفید نگه داریم. اما این اقدام چالش برانگیز است زیرا فناوری به عقب برنمی گردد. ما تمایل نداریم وسایلی با ویژگی های ضعیف تر یا امنیت و کاربرد کمتری داشته باشیم بلکه همیشه خواهان پیشرفت رو به جلو هستیم.
کمپبل و تیمش، در حال طراحی کلاس جدیدی از حسگرها هستند که حسگر اکوسیستمی نامیده می شوند. منظور از اکوسیستم نرم افزاری است که برای اجرا بر روی پلتفرم های سخت افزاری تجاری موجود در حال و آینده مورد استفاده قرار گیرد. هدف این است که حسگرها بتوانند با هر آنچه در آینده به بازار می آید، سازگار شوند.
به گفته پژوهشگران، اولین مانع این است که باید حسگرها را بدون سیم یا باتری و بدون اینکه بدانیم محیط اطرافشان تا ۲۰ سال آینده چگونه خواهد بود، تغذیه کرد. در این راستا یکی از محققان می گوید که بخشی از این پروژه یک طراحی جدید برای منبع انرژی است که می تواند این پیچیدگی را در بر بگیرد، بنابراین می تواند آنچه را که در زمان تغییر ویژگی های انرژی و نیازها اتفاق می افتد، مدیریت کند.
چالش دوم اضافه کردن نرم افزار بر روی دستگاه های قدیمی برای انجام کارهای جدید بدون از کار افتادن برنامه های موجود است. به گفته تیم تحقیقاتی، وضعیت باید به گونه ای باشد که شما فقط ابزارها را به روز کنید. بنابراین، همه کدهایی را که در دستگاه هایتان اجرا می شود جایگزین کرده و اگر مشکلی پیش آمد، شاید راهی برای بازگشت به نسخه قدیمی وجود داشته باشد.
در ادامه این تیم به یک محدودیت دیگر در طول عمر عملکردی دستگاه‌های کوچک متصل می پردازد که شامل کهنگی محاسباتی می شود. از آنجایی که پیشرفت های سخت افزاری امکان دستیابی به عملکرد بیشتر و اجرای نرم افزارهای پیچیده تر را با استفاده از همان مقدار انرژی ممکن می سازد، قدرت محاسباتی دستگاه های قدیمی تر نسبت به نیازهای جدید کاهش می یابد.
کمپبل به روشی که فناوری ارتباطات بی سیم سازگاری با گذشته را در اولویت قرار می دهد نگاه کرد. به عنوان مثال، یک دستگاه بلوتوث نسخه ۵ مدرن هنوز هم می تواند با دستگاه بلوتوث اواسط دهه ۲۰۰۰ جفت شود.
نکته مهم برای توسعه دهندگان برنامه های کاربردی آینده که می خواهند عملکردهای جدیدی را به حسگرها اضافه کنند این است که هرگز نباید به تراکنش بین سنسورها و دروازه ها فکر کنند یا حتی از آن آگاه باشند. آن ها باید موانعی را که مانع از به حداکثر رساندن مزایای اینترنت اشیا در بخش های مختلف جامعه می شود، برطرف کند.
به گفته کمپبل، ما باید راه‌هایی پیدا کنیم که نه تنها فناوری یا اجزا یا خود دستگاه‌ها را داشته باشیم، بلکه اکوسیستم بزرگ تر را مقیاس پذیر کنیم. این امر چیزی است که منجر به استفاده مجدد از دستگاه های دارای هوش مصنوعی در آینده می شود.