Nesnelerin İnternetine (IoT) Giriş

Herşeyden önce IoT tek başına, tek bir teknolojiyi ifade eden bir terim değildir. Aksine, birbirinden farklı akıllı cihazlardan veri toplamak için onları bir araya getiren teknolojilerin tümünü kapsayan bir terim olarak görülmelidir. IoT’nin popülerliğinin en önemli nedeni sensörler sayesinde etrafta gerçekleşenlerin daha iyi algılanmasını sağlamasıdır diyebiliriz. IoT ile yaşadığımız çevrede yaratılan ama varlığından belkide haberdar bile olmadığımız verileri toplayabiliyoruz. Bu verileri kullanarak çok daha doğru sonuçlara ulaşabiliyoruz. Veri olmadan karar verebilmek çok zor olurdu. Başka bir ifadeyle IoT, verileri çeşitli kaynaklardan toplayarak analiz edilmek üzere bir merkezde bir araya getirir.

IoT, otomasyon sistemlerinin gelişmesini sağlamıştır. Otomasyon insan müdahalesi olmadan bilgisayarlarca idare edilen sistemlerdir. Eğer bir sistem yeterince veri toplarsa, daha sonra sistemde oluşabilecek normal dışı olaylar daha en başında tespit edilerek önlem alınabilir (predictive analytics). Örneğin aracınızın motor titreşimini sürekli ölçerseniz bir süre sonra önceden topladığınız verilere bakarak titreşimde bir anormallik olup olmadığını anlayabilirsiniz. Araç daha arıza yapmadan tamire götürerek olabilecek yüksek maliyetli hasarların önüne geçmiş olursunuz.

IoT ile toplanılan veriler operasyonun sorunsuz devamlılığı için yol gösterici de olacaktır (operational efficiency). Örneğin üretimin hangi aşamasında kaç kişi çalışmalı, ne zaman ne miktarda hammaddeye ihtiyaç olacak gibi bilgiler daha önce toplanan verilerin analizi ile tespit edilebilir. Operasyondaki iyileşme üretilen ürünlerin kalitesini arttıracak, maliyetleri düşürecek, gelirleri arttıracaktır.

IoT 2 ana kategoriye ayrılır. Tüketici IoT (kişisel veya ev otomasyonu IoT) ve endüstriyel IoT. Tüketici IoT daha çok ev otomasyonu teknolojilerini ifade eder. Endüstriyel IoT denildiğinde akla IT (information technology) yanına bir de OT (operational technology) terimi gelir. IT insanlarla ve onların kullandığı cihazlarla ilgilenirken (information systems), OT daha çok üretimde kullanılan makinaların kesintisiz çalışabilmesine odaklanır.

IoT’ye genel bakış;

IoT’ye 2 farklı açıdan bakılabilir; ağ (network) tarafından bakış açısı ve veri bakış açısı.

Ağ tarafından bakış açısı: Sensörler bir enerji formunu ölçerek onu dijital veriye dönüştüren cihazlardır. PLC’ler (programmable logic controller) üzerinde yazılım çalışan küçük bilgisayarlardır. Sensörlerden gelen verileri kullanarak, örneğin üretimde kullanılan motorları kontrol edebilirler. HMI’lar (human machine interface) ise insanların makinalar ile iletişim kurabilmesi için kullanılan bilgisayar ve monitörlerdir. Makina ve robotlar ise üretimde kullanılan cihazlardır ve daha fazla otonom olabilmeleri için sensörlerle donatılmıştır. Kablolu ve kablosuz ağ teknolojileri ile yukarıda bahsi geçen cihazlar birbirleri ile iletişim kurabilir. Gateway cihazları farklı iletişim teknolojileri arasında köprü görevi yapar. Çok fazla cihazdan veri toplanması gereken uygulamalarda bazen her bir verinin buluta aktarılmasına gerek olmayabilir. Böyle durumlarda “fog computing” ile veri buluta gönderilmeden önce bir ön işlemden geçer ve elde edilen daha küçük veri buluta gönderilir. Gateway cihazları üzerinde “fog computing” gerçekleştirilebilir. Ağ üzerindeki cihazların birbiri ile iletişim kullanabilmeleri için ortak bir dil kullanmaları gerekir. En popüler diller arasında MQTT örnek verilebilir.

Veri bakış açısı: Her veriyi kaydetmek gerekli değildir. Bazı veriler kullanışlıyken bazıları gereksiz olabilir. O halde iyi veri ile kötü veriyi ayırmak IoT uygulamaları için en önemli konulardan biridir (data analytic). Veriler 2 şekilde işlenir. “Batch processing” ile önceden depolanmış olan büyük veri işlenir. Ancak verilerle gerçek zamanlı çalışmak gerektiğinde “streaming processing” tercih edilir. Gerçek zamanlı işlenen veriler daha sonra depolanmaya gerek duyulmaz.

ÖRNEK IoT UYGULAMALARI

Agricultural IoT

Günümüzde IoT teknolojileri, tarımda üretimin arttırılması amacıyla sıklıkla kullanılıyor. Agricultural loT sistemleri temel uygulama alanları arasında mahsülün sağlığının izlenmesini, sulama yönetimini, tarım araçlarının izlenmesini, otomatik tohumlamayı ve otomatik ilaçlamayı sayabiliriz. IoT tabanlı tarım sistemlerinde, çok sayıda sensörün tarımsal alanlara yerleştirilmesi ve bu sensörlerden toplanan verilerin merkezi bir sisteme (server, cloud, or fog devices) transferi zorunludur. Daha sonra toplanan bu veriler çeşitli yazılım servisleri ile paylaşılmak üzere işlenerek analiz edilmelidir. Son kullanıcılar, bilgisayar veya tablet gibi cihazlar üzerinden bu yazılım servislerine ulaşabilirler.

Vehicular IoT

Taşıtların sayıları tüm dünyada hızla yükseliyor. Bu nedenle hem yollarda kazalar hem de trafik yöentim eksiklikleri artıyor. Ayrıca park sorunları giderek daha rahatsız edici bir problem olarak karşımıza çıkıyor. Fakat IoT’deki gelişmeler taşımacılık sistemlerinin çok daha iyi yönetilebilmesine yardımcı olabiliyor. Örneğin sürüş ve sürücü güvenliği sistemlerine, toplu taşıma güvenliği konusunda farklı bakış açıları getirebiliyor. IoT teknolojileri ile donatılmış taşıtlar, hem araç içinden hem de aracın dışından toplayabildiği veriler sayesinde çok doğru otonom kararlar verebiliyor.

Healthcare IoT

Özellikle giyilebilir teknolojiler ile IoT, sağlık sektöründe büyük etki yarattı. IoT’deki yeni teknolojiler, küçük, az güç tüketen sağlık izleme ve tanı sistemlerini mümkün kıldı. Yaşlıların ve çocukların sağlık durumlarının izlenmesi, dünyada en hızlı gelilen kullanım alanı olarak öne çıkıyor. IoT teknolojileri fiziksel sağlığın izlenmesi ve tanı sistemleri ile bir taraftan bizlerin yaşam kalitesini arttırırken, aynı zamanda psikolojik durumlarımız hakkında da veri elde edilebilmesine olanak sağlıyor. Böylece bizlerin önleyici sağlık tedbirleri almamıza olanak sağlıyor.