The Internet of Things | ఇంటర్నెట్ ఆఫ్ థింగ్స్-మేధో విప్లవం

ఇండస్ట్రీ 4.0లో కీలక భూమిక ఐఓటీదే

-మానవ జీవనశైలిని మార్చివేసిన పలు సంఘటనల్లో పారిశ్రామిక విప్లవం ముందువరుసలో నిలుస్తుంది. నీరు, నీటి ఆవిరికి ఉండే శక్తి ప్రాతిపదికన రూపొందిన ఆవిరి యం త్రం సాక్షిగా మొదటి పారిశ్రామిక విప్లవం ప్రారంభమవగా, మానవ మేధో వికాసం అభివృద్ధి చెందుతున్న క్రమంలో మరో రెండు పారిశ్రామిక విప్లవాలు సంభవించాయి.
-ఈ పారిశ్రామిక విప్లవాల ప్రభావం రవాణా, పరిశ్రమల రంగాలపైపడి ఆయా రంగాల్లో గణనీయమైన మార్పులు, అభివృద్ధికి దోహదం చేసింది. 18, 19 శతాబ్దాల్లో యూర ప్, ఉత్తర అమెరికాల్లో ప్రథమ పారిశ్రామిక విప్లవం వెలుగు చూడగా, 1870-1914ల మధ్య అప్పటికే స్థాపితమైన పరిశ్రమల్లో శక్తి వనరుగా విద్యుచ్ఛక్తిని వినియోగించడంతో భారీ స్థాయిలో వస్తుత్పత్తికి బాటలు వేసినట్లయ్యింది. రెండో పారిశ్రామిక విప్లవకాలంలో మరికొన్ని ఆవిష్కరణలు.. టెలిఫోన్, విద్యుత్ బల్బు, ఫోనోగ్రాఫ్, ఇంటర్నల్ కంబషన్ ఇంజిన్. 1980ల తర్వాత ప్రారంభమైన మూడో పారిశ్రామిక విప్లవాన్ని డిజిటల్ విప్లవంగా పేర్కొంటారు. పర్సనల్ కంప్యూటర్లు, ఇంటర్నెట్, ఐఓటీ రంగాల ప్రగతి దీనికి ప్రధాన కారణం. ఈ కాలంలోనే సాంప్రదాయ ఆర్థిక వ్యవస్థలో స్వయంచోదక వ్యవస్థ, 5జీ, ఇంటర్నెట్ ఆఫ్ థింగ్స్, పునరుత్పాదక ఇంధనవనరులు మొగ్గతొడిగాయి.

-డిజిటల్ విప్లవం నిర్మించిన పునాదులపై సృజించిన నాలు గో పారిశ్రామిక విప్లవం ప్రధానమైనది. భవిష్యత్ సాంకేతికతలుగా పేర్కొంటున్న పలు నూతన సాంకేతికతలు, నానో టెక్నాలజీ, స్వయం చోదక వాహనాలు, బయోటెక్నాలజీ వంటి పలు రంగాలన్నింటి సమాహారంగా నాలుగో పారిశ్రామిక విప్లవాన్ని అభివర్ణించవచ్చు. ప్రధానంగా మానవాళికి నాణ్యమైన జీవనం, అసమానతల తొలగింపు, ప్రపంచ దేశాల ఆదాయ వనరులను పెంపొందించే లక్ష్యాలతో రూపొందించిన ఈ పారిశ్రామిక విప్లవ యుగంలో ఇంటర్నెట్ ఆఫ్ థింగ్స్ ప్రధాన భూమిక పోషిస్తుంది.
-ఇండస్ట్రీ 4.0 అని పిలుచుకునే నాలుగో పారిశ్రామిక విప్లవంతో సైబర్-ఫిజికల్ సిస్టమ్స్ లేదా రోబోటిక్స్, క్లౌడ్ కంప్యూటింగ్, కృత్రిమ మేధ లేదా కాగ్నిటివ్ కంప్యూటింగ్ అనే మూడు అంశాలతోపాటు ఇంటర్నెట్ ఆఫ్ థింగ్స్ అనే నాలుగో అంశాన్ని ముడిపెట్టి పరిశీలించాల్సి ఉంది.

-పర్సనల్ కంప్యూటర్లు, మొబైల్ ఉపకరణాల వంటి సాంప్రదాయ కంప్యూటింగ్ ప్లాట్‌ఫామ్‌లను ఇంటర్నెట్‌కు అనుసంధానించే పద్ధతులకు మించిన అంశంగా ఐఓటీ నిలుస్తుంది. ఇంటర్నెట్ సౌకర్యాన్ని కల్పించలేని వివిధ పరికరాలను ఎలక్ట్రానిక్స్, వైఫై, రూటర్లు, హాట్‌స్పాట్లు, సెన్సార్ల వంటి హార్డ్‌వేర్ పరికరాలను పొందుపరిచిన వ్యవస్థల (ఎంబెడెడ్ సిస్టమ్స్) సహాయంతో ఇంటర్నెట్ ద్వారా పర్యవేక్షణ, నియంత్రణ చేస్తూ మానవాళి అవసరాలను తీర్చగలిగేలా చేయడంలో ఐఓటీ గుణాత్మకమైన పాత్రను పోషిస్తుంది.
-సాధారణ అవసరాలకోసం తయారైన ఉపకరణాల సాయంతో ప్రత్యేక అవసరాల కోసం రూపొందిన (వెండింగ్ మెషిన్లు, జెట్ ఇంజిన్లు, అనుసంధానిత కార్ల వంటివి) ఉపకరణాలు, సాంప్రదాయ విభాగాలైన ఎంబెడెడ్ సిస్టమ్స్, వైర్‌లెస్ సెన్సార్ నెట్‌వర్క్‌లు, కంట్రోల్ సిస్టమ్స్, ఆటోమేషన్ (గృహ, నిర్మాణ రంగాలు) వంటి వ్యవస్థలు, సాంకేతిక పరిజ్ఞానాలు ఐఓటీ ఫలాలను అందుకోవడంలో కీలక భూమికను పోషించబోతున్నాయి. 2020 నాటికి 20 బిలియన్ల ఇంటర్నెట్ కనెక్టెడ్ థింగ్స్‌ను ఆవిష్కరించాలని గార్ట్‌నర్ రీసెర్చ్ అనే సంస్థ లక్ష్యంగా నిర్దేశించుకుంది. అగ్రరాజ్యాలతోపాటు భారతదేశం కూడా ఈ రంగంలో తమదైన స్థానాన్ని పంపాదించుకునేందుకు తగిన ప్రణాళికలు రూపొందించుకుంటుంది.

అనువర్తనాలు

-ఐఓటీ ఆధారిత ఉపకరణాల అనువర్తనాలను విభాగాలుగా పరిశీలిస్తే….

వినియోగదారులకు సంబంధించిన అనువర్తనాలు

-ఇందులో ఇంటర్నెట్ అనుసంధానిత వాహనాలు (స్వయంచోదిత వాహనాలు), హోమ్ ఆటోమేషన్, వియరబుల్ టెక్నాలజీ (ఫ్యాషనబుల్ టెక్నాలజీ లేదా టెక్‌టాగ్స్ లేదా ఫ్యాషన్ ఎలక్ట్రానిక్స్), ఇంటర్నెట్ అనుసంధానిత ఆరోగ్యవిభాగాలు ఉన్నాయి. వీటన్నింటిలో రిమోట్ మానిటరింగ్ సామర్థ్యాలు ఉన్నాయి.

మెడికల్, హెల్త్‌కేర్

-దీన్నే ఇంటర్నెట్ ఆఫ్ మెడికల్ థింగ్స్ లేదా ఇంటర్నెట్ ఆఫ్ హెల్త్ థింగ్స్‌గా పరిగణిస్తారు. ఈ హెల్త్ మానిటరింగ్ డివైస్‌ల ద్వారా బ్లడ్ ప్రెషర్‌ను పరిశీలించడం, గుండె స్పందన రేటు, పేస్ మేకర్లు, ఫిట్‌బిట్ ఎలక్ట్రానిక్ రిస్ట్‌బ్యాండ్, ఆధునిక హియరింగ్ పరికరాలను పర్యవేక్షించవచ్చు.
-కొన్ని దవాఖానలు రోగులను నిరంతరం కనిపెట్టుకుని ఉం డే స్మార్ట్‌బెడ్స్‌ను రూపొందించడంలో నిమగ్నమయ్యాయి.
-గోల్డ్‌మ్యాన్ సాక్స్ నివేదిక-2015 పరిశీలనల ద్వారా అమెరికాలో ఐఓటీ హెల్త్‌కేర్ డివైస్‌ల వినియోగం ద్వారా సుమారు 300 బిలియన్ డాలర్లు వైద్యరంగం ఆదా చేయగలిగింది.
-మొబైల్ ఉపకరణాల ద్వారా ఆరోగ్యాన్ని పర్యవేక్షించేలా ఎమ్-హెల్త్ అభివృద్ధి చేశారు. ప్రత్యేకమైన సెన్సార్ల ద్వారా ఇది సాధ్యమైంది.
-ఇంటర్నెట్ ఆఫ్ మెడికల్ థింగ్స్ ద్వారా మొండి వ్యాధులను సైతం దీర్ఘకాలం పరిశీలిస్తూ నియంత్రణ, నివారణ వంటివాటిని దిగ్విజయంగా అమలు చేయవచ్చు.

రవాణా రంగం

-ఐఓటీ ద్వారా స్మార్ట్ ట్రాఫిక్ కంట్రోల్, స్మార్ట్ పార్కింగ్, ఎలక్ట్రానిక్ టోల్ కలెక్షన్ సిస్టమ్స్, లాజిస్టిక్స్, ఫ్లీట్ మేనేజ్‌మెంట్, వెహికల్ కంట్రోల్, రోడ్డు భద్రతా కార్యక్రమాలను సమర్థవంతంగా నిర్వహించవచ్చు. జీపీఎస్, గాలిలోని నీటి ఆవిరి, ఉష్ణోగ్రతలను కొలిచే వివిధ సెన్సార్ల ద్వారా వాహనదారులకు సముచితమైన మార్గనిర్దేశక సూచనలు అందించవచ్చు.

నిర్మాణరంగం

-శక్తిని పొదుపుచేసేలా స్మార్ట్ హోమ్స్‌ను రూపొందించవచ్చు. తమంత తామే నియంత్రించుకునే డోర్లు కలిగిన ఎలివేటర్లు, ఇంటి ద్వారాలను తాళంతో తెరవగానే వెలిగే విద్యుత్ బల్బులు, తిరిగే ఫ్యాన్ల వంటివాటిని అభివృద్ధి చేశారు. మొబైల్ ద్వారా ఆపరేట్ చేయగలిగేలా ఎయిర్ కండిషన్లు కూడా రూపొందాయి.

వ్యవసాయరంగం

-వ్యవసాయరంగంలో ముఖ్యాంశాలైన ఉష్ణోగ్రత, వర్షపాతం, ఆర్థ్రత, పవనవేగం, తెగుళ్ల విస్తరణ, మృత్తిక సంబంధ వివరాలను సెన్సార్ల సాయంతో సేకరించి వాటిని ఆటోమేట్ ఫార్మింగ్ టెక్నిక్స్ ద్వారా తక్కువ శ్రమతోనే మెరుగైన పంటతీరు అధ్యయనాలను రూపొందించవచ్చు.
-టయోటా కంపెనీ, మైక్రోసాఫ్ట్‌లు సంయుక్తంగా చేపల పెంపకంలో నీటి నిర్వహణ ను సమర్థవంతంగా చేపట్టే మైక్రోసాఫ్ట్ అజార్ అనే అ ప్లికేషన్‌ను రూపొందించా యి.
-మౌలిక సదుపాయాల కల్పనలో మెట్రోపాలిటన్ నగరాల్లో సరైన అభివృద్ధి కార్యక్రమాల అమలుకు, శక్తిని ఆదా చేయగలిగే ఉపకరణాల అభివృద్ధిలోనూ పర్యావరణాన్ని పర్యవేక్షించడానికి సమర్థ నిర్వహణకు ఐఓటీ ఒక అద్భుతమైన వేదికగా మారబోతున్నది.

ఇంటర్నెట్ ఆఫ్ థింగ్స్ అమలు-సమస్యలు

-ఇండస్ట్రీ యాజమాన్యం, వినియోగదారుల్లో ఐఓటీపై అవగాహన లేకపోవడం.
-సైబర్ దాడుల నుంచి తమను తాము కాపాడుకునే సమర్థ భద్రతా వ్యవస్థలు ఐఓటీ ఉపకరణాల్లో రూపొందించకపోవడం, ఫలితంగా సైబర్ నేరగాళ్లు స్మార్ట్‌ఫోన్లలోని కెమెరా లు, సెన్సార్ల ద్వారా మన కదలికలు, ఆసక్తులు, కీలక సమాచారాలను తస్కరించి థర్డ్‌పార్టీ సంస్థలకు అందిస్తున్నారు.
-నేటికీ సాంప్రదాయ పాలనా వ్యవస్థలను పాటించడం, గుడ్ గవర్నెన్స్, ఈ-గవర్నెన్స్, ఎమ్-గవర్నెన్స్‌పై అనాసక్తత.
-భారీ పెట్టుబడులు అవసరమయ్యే ఐఓటీ ఆధారిత ఉపకరణాలను రూపొందించే పరిశ్రమలు నేటికీ పరిశోధనా కార్యక్రమాలకే పరిమతం కావడం.
-ఐఓటీ ఆధారిత ఉపకరణాల ద్వారా తయారయ్యే బిగ్‌డేటాను సమర్థవంతంగా నిర్వహించలేకపోవడం, వాటికి స్టోరేజీ వ్యవస్థలను ఏర్పాటు చేయడం మరో ప్రధాన సమస్య.
-ఐఓటీ ఉపకరణాలను అనుసంధానించే బ్లూటూత్, జిగ్ బీ, జెడ్-వేవ్, ఎన్ బీ- ఐఓటీ వంటి విధానాల్లోని లోపాలు.
-ఐఓటీ ఉపకరణాలను రూపొందించడం, వినియోగించడంలో పర్యావరణ సంబంధ అంశాలు ముడిపడి ఉండటం.

-వివిధ ప్రపంచ దేశాలమధ్య నేటికీ ఐఓటీ విషయంలో పరస్పర అవగాహనా ఒప్పందాలు కుదరక పోవడం.
-ఈ సవాళ్లను ఎదుర్కొనేందుకు ఇప్పటికే పలు దేశాల బహుళ జాతీయ కంపెనీలు పరిశోధనా అభివృద్ధి కార్యక్రమాల్లో నిమగ్నమయ్యాయి. ఫలితంగా 2020 నాటికి 65 శాతానికిపైగా వ్యాపార సంస్థలు ఐఓటీ ప్రొడక్ట్స్‌ను వినియోగించుకున్నాయి. ఇదే కాలంలో డేటా సైన్స్ శాస్త్రవేత్తల కొరతను ఆయా సంస్థలు ఎదుర్కోనున్నాయి. దీన్ని తీర్చగలిగేలా దీటైన మానవ వనరులను రూపొందించే కార్యక్రమాలను ప్రభుత్వాలు రూపొందించాలి. ఇదేకాకుండా, ఇంటర్నెట్ సదుపాయాలను కల్పించేందుకు స్పెక్ట్రమ్‌ను అందుబాటులోకి తెచ్చేందుకు అవసరమైన సంఖ్యలో ఉపగ్రహాలను ప్రయోగించాలి. పరిశ్రమలు, ఐఓటీ ఆధారిత సంస్థ లు, విశ్వవిద్యాలయాలు, పరిశోధన, అభివృద్ధి సంస్థలు పరస్పర సహకారం, అవగాహనతో పనిచేయాలి. కొత్త ఆవిష్కరణలకు సంబంధించిన పేటెంట్‌లను ఆ సంస్థలు వ్యక్తులకు అందించే వ్యవస్థలు ఆవిష్కృతం కావాలి.
-ఇండస్ట్రీ 4.0 సహాయంతో కర్మాగారాలను స్మార్ట్ ఫ్యాక్టరీలుగా మార్చవచ్చు. ఈ ప్రక్రియలో ఫ్యాక్టరీల్లో భౌతిక ప్రక్రియలను సైబర్-ఫిజికల్ సిస్టమ్స్ పర్యవేక్షిస్తాయి. ఐఓటీ సహాయంతో ఈ సైబర్-ఫిజికల్ సిస్టమ్స్ అనేవి ఒకదానితో మరొకటి, మానవులతో అంతర్గతంగా, సంస్థాగతంగా పరస్పర సహకారం, సమాచార బదిలీని జరుపుకుని సరైన వాణిజ్య, వ్యాపార సంబంధ కార్యకలాపాలను సమర్థవంతంగా నిర్వహించుకోవచ్చు.

ఇంటర్నెట్ ఆఫ్ థింగ్స్-చరిత్ర

-రోజువారీ భౌతిక వస్తువులను ఇంటర్నెట్ ఆధారంగా అనుసంధానించే ఇంటర్నెట్ ఆఫ్ థింగ్స్‌కు 1982 నుంచే బీజాలుపడ్డాయి.
-ఈ పరిజ్ఞానం ఆధారంగా రూపొందిన మొదటి ఉపకరణంగా కోక్ వెండింగ్ మెషీన్ (కార్నెగీ మిలాన్ యూనివర్సిటీ, పిట్స్‌బర్గ్-పెన్సిల్వేనియా) వినుతికెక్కింది.
-మార్క్ వీజర్ రాసిన ది కంప్యూటర్ ఆఫ్ ది ట్వంటీఫస్ట్ సెంచురీ (1991) అనే పరిశోధనాపత్రం, యూబీకాంప్, పెర్‌కామ్ వంటి వేదికలు ఐఓటీ సమకాలీన లక్ష్యాలను ఆవిష్కరించాయి.
-రెజా రాజీ అనే ఇంజినీర్ ఐఈఈఈ స్పెక్ట్రమ్ ను చిన్న ప్యాకెట్ల రూపంలోని డేటాను అధిక సంఖ్యలోని ఉపకరణాలకు అందించడం ద్వారా వాటిని సమీకృతపరుస్తూ, స్వయం చాలితంగా పనిచేయించగలిగేది అని నిర్వచించాడు.
-సిక్స్ వెబ్స్ ఫ్రేమ్‌వర్క్‌లో భాగంగా బిల్‌జాయ్ రూపొందించిన డివైస్ టు డివైస్ (డీ2డీ) కమ్యూనికేషన్ ఐఓటీ రంగంలో కదలికను తెచ్చిందని చెప్పవచ్చు. ఈ ఫ్రేమ్‌వర్క్‌ను 1999లో దావోస్‌లో నిర్వహించిన వరల్డ్ ఎకనామిక్ ఫోరమ్‌లో ఆవిష్కరించారు.
-ఇంటర్నెట్ ఆఫ్ థింగ్స్ అనే పదాన్ని మొదటిసారిగా కెవిన్ ఆస్ట్టన్ (ప్రాక్టర్ అండ్ గ్యాంబు ల్) పరిచయం చేశాడు. దీన్ని వాస్తవ జీవనం లో అమలు చేసేందుకు అవసరమైన, మిగిలిన విషయాలను క్యారీ ఫ్రామ్లింగ్ బృందం (హెల్సింకి యూనివర్సిటీ ఆఫ్ టెక్నాలజీ) అభివృద్ధిపరిచింది.
-సిస్కో సిస్టమ్స్ అంచనాల ప్రకారం 2008-09 మధ్య ఐఓటీ ఆవిర్భవించగా, అందులో వృద్ధి 2010 నాటికి 1.84గా నమోదైంది.
-ఐఓటీ రాకతో ప్రపంచ ఆర్థికరంగంపై గణనీయమైన ప్రభావం పడుతుంది. పలు వ్యాపా ర వాణిజ్య సంస్థలు తమ కార్యకలాపాలు డిజిటల్ కార్యకలాపాలుగా మార్చుకుని మరికొన్ని నూతన వాణిజ్య విధానాలను ఆవిష్కరించగలవు. తద్వారా వాటి సామర్థ్యాన్ని గణనీయంగా పెంచుకుంటూ ఎక్కువమందికి ఉద్యోగాలను కల్పిస్తూ, వినియోగదారులకు మరిన్ని సేవలు అందించగలవు.

స్మార్ట్ హోమ్

-హోమ్ ఆటోమేషన్‌లో శక్తివనరులను పొదుపుచేయడంలో ఐఓటీ ఉపకరణాలు ప్రధాన పాత్ర పోషిస్తాయి. లైటింగ్, హీటింగ్, ఎయిర్ కండీషనింగ్, ఎంటర్‌టైన్‌మెంట్, భద్రతా కార్యక్రమాల్లో సెన్సార్ల ఆధారంగా ఐఓటీ ఉపకరణాలు విస్తృత సేవలు అందించనున్నాయి.
-ఉదా: ఆపిల్ కంపెనీ రూపొందించిన ఐఫోన్, ఆపిల్ వాచ్‌ల ద్వారా గృహ సంబంధ ఐఓటీ ఉపకరణాలను నియంత్రించగలిగేలా హోమ్ కిట్ అనే ప్రత్యేక సాఫ్ట్‌వేర్‌ను అభివృద్ధిచేశారు.
-ఇలాంటి ప్రయోజనాలకోసం సిరి అనే వర్చువల్ అసిస్టెంట్‌ను రూపొందించారు. ఇది కూడా ఆపిల్ కంపెనీ ఉత్పత్తే.
-లెనోవో స్మార్ట్‌హోమ్ అమెజాన్ ఎకో, గూగుల్ హోమ్, హోమ్‌పాడ్ (ఆపిల్ కంపెనీ), స్మార్ట్‌థింగ్స్ హబ్ (సామ్‌సంగ్)లు మరికొన్నిటికి ఉదాహరణలు.
-తమ దైనందిన అవసరాలను తీర్చుకోలేని దివ్యాంగులు, వృద్ధులకు కూడా సహాయకారిగా ఉండే ఐఓటీ వ్యవస్థలను రూపొందిస్తున్నారు. పలు సెన్సార్ల సహాయంతో ఇవి వారి అవసరాలను తీరుస్తాయి. వాయిస్ కంట్రోల్ ద్వారా ఇవి పనిచేయగలగడం విశేషం.