نوشته‌ها

برای همه چیز از اینترنت استفاده کنید

کارگاه آموزشی دانشگاه علمی و صنعت را به ارمغان می آورد تا کشف کند که چگونه نسل آینده بی سیم را برای ارتباطات ماشین به ماشین آماده کند

ارتباطات برای رشد انفجاری اینترنت (IoT)، مجموعه وسیعی از دستگاهها – ساعتهای هوشمند، ترموستات هوشمند، مانیتورهای ترافیک و انرژی، و غیره – که به اتصال شبکه متصل می شوند، به طوری که می توانند ارتباط برقرار کنند و داده ها را مبادله کنند .

سوال بزرگ مطرح شده توسط IoT ظرفیت است: چگونه یک شبکه ارتباطات راه دور با طیف محدود می تواند به هزاران یا میلیون ها دستگاه در یک بار خدمت کند؟ شبکه های موجود نمی توانند از اضافه کردن دستگاه های نمایشی بیشتر و یا سرعت اتصال نزدیک به سرعت برای ارتباطات ماشین به دستگاه پشتیبانی نمی کند. شبکه نسل بعدی 5G باید طراحی شده برای پاسخگویی به این الزامات باشد.

چگونگی تهیه شبکه های بی سیم جهانی برای IoT موضوع بحث در کارگاه علوم پایه ملی علوم بود که توسط آزمایشگاه سیستم اطلاعات و تصمیم گیریLIDSبرگزار شد و توسط بنیاد ملی علوم (NSF ) و مرکز علوم اطلاعات (CSoI). این رویداد دو روزه در اوایل ماه نوامبر در محوطه دانشگاه MIT برگزار شد و بیش از 20 سخنران از MIT، دیگر دانشگاه ها و شرکت هایی از جمله Qualcomm، SigFox و Huawei کار خود را در مورد چگونگی حل چالش های شبکه ایجاد شده توسط IoT ارائه کردند.

پروفسور MIT و عضو هیئت علمی LIDS یوری پولانسکی، که این کارگاه را سازماندهی می کند، گفت: “توسعه راه حل های ارتباطات بی سیم گسترده چند منظوره یک چالش جالب و جذاب برای محققان با کاربرد عملی قابل توجه است.”

IoT با معرفی دستگاه های هوشمند و بسیاری از مانیتورهای شبکه، صنایع مانند کشاورزی، حمل و نقل، آب و برق، ورزش و غیره را تبدیل خواهد کرد. مانیتورها بازخورد زیست محیطی را ارائه می دهند که دستگاه می تواند برای بهینه سازی عملکرد آن ها استفاده کند. تعیین استانداردهای 5G و پروتکل هایی که به این تحولات تکنولوژیکی تحول آمیز اجازه می دهد یک برنامه پیچیده است.

مانع متعددی برای طراحی مجدد زیرساخت های بی سیم برای IoT وجود دارد. اول، شبکه های جاری برای مجموعه ای نسبتا کوچک از کاربران، عمدتا انسان، و ارسال مقدار زیادی از داده ها – یک تماس تلفنی، یک ویدیو – در جریان پیوسته، با ارتباطات مختلف مرکزی سازماندهی شده بهینه سازی شده است. برای جابجایی IoT، شبکه ها باید برای مدیریت متمرکز و متناوب انتقال بسیاری از بسته های کوچک داده از بسیاری از کاربران بیشتر، بیشتر ماشین ها را مدیریت کنند.

این افزایش گسترده در ماشین ها در شبکه منجر به تداخل بیشتر می شود که موجب تأخیر یا از دست دادن اتصال می شود. درست مثل افرادی که در یک رویداد بزرگی که در آن افراد زیادی بیش از حد در تلفن های خود وجود دارند، مشکل ایجاد تماس دارند، دستگاه ها با ارسال اطلاعات خود، اگر شبکه با دستگاه هایی که نیاز به اتصال دارند، بارگیری شود، مشکل خواهد بود. دستگاه هایی که زمان زیادی را صرف جستجو برای یک اتصال کار می کنند، باتری های خود را نیز از بین می برند، مسئله ای برای مانیتورهای IOT است که به معنای انرژی کم و کم هزینه هستند.

یکی دیگر از چالش های بزرگ برای IoT این است که تاخیر و یا تاخیر بسیار کم است. همانطور که هر کسی که از اینترنت استفاده می کند می داند، داده ها همیشه با سرعتی که می خواهید آنها را ارسال نمی کنند. و اگر چه یک ویدئو نیمه بارگذاری شده و یا متن با تاخیر ممکن است درد برای انسان باشد، حتی برای ماشینهای حتی چند میلی ثانیه انقباض می تواند عواقب جدی داشته باشد. به عنوان مثال، داده های ترافیکی تفسیر هوشمند هوشمند، می توانند هر گونه عقب ماندگی را نداشته باشند. به همین دلیل است که هدف از 5G یک تاخیر یک میلی ثانیه طولانی بین دستگاه است.

این مسائل در طول کارگاه بحث شد. دو جلسه به تئوری اطلاعات اختصاص داده شد، با سخنرانان دانشگاهی به اشتراک گذاری مدل های خود را برای ارتباطات گسترده تر نوع ماشین. جلسات همچنین موضوعاتی از قبیل قابلیت اطمینان و امنیت را پوشش دادند.

نخستین سخنران این رویداد، کریستوف چهارته، یکی از بنیانگذاران و مدیر ارشد علمی شرکت ارتباطات راه دور SigFox، گفت: “ما برای حل یک مسئله نداریم، ما باید چیزهای زیادی را حل کنیم.”

این کارگاه فرصتی به ندرت برای دانشگاه ها و صنایع برای مبادله ایده ها فراهم کرد، زیرا این جوامع اغلب از هم جدا می شوند.

“دانشگاهیان نقش مهمی در ایجاد استانداردهای مخابراتی اولیه ایفا کردند، اما اخیرا این امر نادر بوده است. با این حال، با استفاده از 5G برای روش های جدید دسترسی ساده به شبکه های جدید، فرصت خوبی برای دانشگاهیان است تا دوباره نقش بزرگی را بازی کنند “، Polyanskiy گفت.

سوارون کومار، استاد دانشگاه دانشگاه کارنگی ملون و فارغ التحصیل MIT، احساسات پولانیسکی را تکذیب کرد. کومار گفت: “زمان تحقیقات علمی به صنعت در این زمینه بسیار کم است.” او به اعضای صنعت حاضر در این کارگاه تقاضای تجدید نظر کرد تا به او و دیگر دانشگاهیان دسترسی پیدا کند، و می گوید که می توانند مشکلات را با هم مواجه کنند. کومار یک شبکه محلی ارائه داد که او و همکارانش در Carnegie Mellon در اطراف محوطه دانشگاه به عنوان مدرک مفهومی برای نوآوری های خود برای زیرساخت شبکه استفاده کردند.

پس از هر مجموعه سخنرانی ها، سخنرانان به جلوی اتاق برای یک جلسه Q و A برگشتند و در بین جلسات، سخنرانان و شرکت کنندگان فرصتی برای ملاقات و صحبت کردن در مورد نوشیدنی ها داشتند. برگزارکنندگان این رویداد تأیید کردند که این لحظات بعضی از ارزشمندترین کارگاهها بودند: فرصتی برای حضور هرکسی برای باز کردن گفتگو و احتمالا بذرهای همکاری که شبکه بهتر را ایجاد می کنند.

رسانه های اجتماعی برای دانشمندان

دانشمندان به طور فزاینده ای رسانه های اجتماعی را در زندگی حرفه ای خود درگیر می کنند. در اینجا، ما به پلتفرم های مختلف موجود برای محققان نگاه می کنیم و اینکه چگونه مشارکت رسانه های اجتماعی می تواند بر کار روزمره و ارتباطات علمی تاثیر مثبت داشته باشد.

برآورد شده است که ~ 68٪ از آمریکایی ها اخبار خود را از رسانه های اجتماعی دریافت می کنند. سهولت استفاده از سیستم های رسانه های اجتماعی برای برقراری ارتباط و انتشار اطلاعات نیز باعث جذاب شدن آنها برای دانشمندان می شود. یک نظرسنجی در سال 2015 نشان داد که 47 درصد دانشمندان با انجمن آمریکایی پیشرفت علم (AAAS) ارتباط دارند، از رسانه های اجتماعی برای دنبال کردن اکتشافات جدید استفاده می کنند و درباره علم بحث می کنند. ResearchGate، LinkedIn، فیس بوک، توییتر و Academiaپنج سایت برتر بازدید شده توسط دانشمندان و مهندسان شرکت کننده در یک بررسی جداگانه 2014 بود. در میان این، توییتر به عنوان یک منبع اصلی پدید آمده است. کوتاه بودن “توییت ها” و ظرفیت شامل تصاویر و فیلم ها، به این معنی است که دانشمندان می توانند اطلاعات زیادی را در یک نگاه مشاهده کنند و اگر بخواهند حفاری عمیق تر داشته باشند

جریان ثابت پست ها را می توان برای ایجاد منافع کاربر با ایجاد لیست ها فیلتر کرد. به این ترتیب، محققان می توانند در موضوعات جداگانه گروه بندی و پیگیری حساب های خاص، به عنوان مثال مجلات، رأی دهندگان، موسسات، خبرگزاری های علمی، وبلاگ نویسان و دانشمندان فردی را دنبال کنند. توییتر همچنین امکان برقراری ارتباط با مخاطبان گسترده را در زمان واقعی ارائه می دهد. بطور زنده توئیت کردن از کنفرانس ها رایج شده است و مزایای بسیاری را ارائه می دهد، مانند اجازه دادن به شرکت کنندگان و غیرمجازان به طور یکسان برای دریافت پیام هایی در مورد مذاکرات و شرکت در بحث ها

اگر چه تنها 13 درصد از دانشمندان در پاسخ به بررسی 2014 اظهار داشتند که آنها صدای تلوزیون فعال هستند، نیمی از آنها به دنبال بحث در مورد مسائل مربوط به تحقیق هستند

فیس بوک همچنین به اشتراک گذاری پست های عمومی یا خصوصی که شامل پیوندها، عکس ها و فیلم ها می باشد، اجازه می دهد. نکته مهم این است که محدودیت تنگ، 280 کاراکتر توییت ها را نداشته و انعطاف بیشتری در ایجاد صفحات کاربر کامال ایجاد می کند که برخی از دانشمندان برای سازماندهی پروفایل های عمومی برای آزمایشگاه هایشان استفاده می کنند. سیستم عامل های رسانه های اجتماعی به طور فزاینده ای در حال تبدیل شدن به ابزار توسعه حرفه ای هستند و ارتباطات آنلاین غیر رسمی می تواند به تبلیغ، جستجوی و پر کردن موقعیت های علمی کمک کند. برجسته ترین LinkedIn است، یک سایت به طور خاص برای روابط حرفه ای طراحی شده است، از جمله شبکه سازی و تبلیغ فرصت های شغلی. Academia.edu و ResearchGate به تماشاچیهای خاصی کمک می کنند، زیرا هدف از ایجاد تعاملات علمی و پژوهشی با ایجاد شبکه های ارتباطی و تسهیل ارتباط بین کاربران است.

با وجود عدم دسترسی توییتر و فیس بوک در سرزمین اصلی چین، استفاده از رسانه های اجتماعی هنوز هم شایع است، که عمدتا به دلیل تلفیق WeChat با زندگی روزمره است. این پلتفرم زبان چینی، که شناخته شده به عنوان برنامه «برنامه برای همه چیز» است، چند منظوره است که شامل پیام رسانی، رسانه های اجتماعی و پرداخت های تلفن همراه است و در سال جاری نزدیک به 1 میلیارد کاربر فعال ماهانه در سراسر جهان به فروش می رسد. کاربران WeChat می توانند پست های شخصی خود را، به نام “لحظه ها” که فقط برای دوستان قابل مشاهده هستند، اشتراک گذاری کنند، یا ثبت نام یک حساب رسمی برای ارسال فید به مشترکین. نشریات در مورد نشریات اخیر خود در این زمینه، برای دانشمندان در چین رایج است. این پلتفورم همچنین اجازه می دهد که گروهی تا 500 عضو داشته باشیم که دانشمندان می توانند در مورد یافته هایشان بحث کنند، اطلاعات را در مورد تکنیک ها و واکنش ها به اشتراک بگذارند و حتی به دنبال همکاری باشند.

توانایی ساختن شبکه های پیروان رسانه های اجتماعی به ایجاد ارتباط و همکاری بین دانشمندان بدون توجه به موقعیت جغرافیایی آنها کمک کرده است. به استثنای رسانه های گسترده ای که تا کنون مورد بحث قرار گرفته اند، این امکان وجود دارد که از طریق سیستم عامل های تخصصی تر که برای گروه های کوچکتر همکاری می کنند، بعضی از آنها در محل کار متمرکز شوند. Slack یکی از این برنامه های شبکه اجتماعی است که اغلب توسط دانشمندان برای مدیریت آزمایشگاه، بحث و گفتگو پروژه و مشاوره استفاده می شود. دانشمندان می توانند کانال های Slack را با مقاصد مختلف، مانند بحث در مورد آزمایش ها یا نسخه های خطی با اعضای آزمایشگاه و دیگر همکاران در زمان واقعی، حتی در سفر یا با اعضای گروه واقع در شهرهای مختلف، راه اندازی کنند. دانشمندان در چین می توانند از طریق تابع Group Chat از WeChat به تعاملات مشابه برای تیم خود دست یابند

انقلاب دیجیتال راه های جایگزین برای انتشار اکتشافات علمی و نگهداری به روز از ادبیات ارائه کرده است. این امر با ظهور «اندازه گیری های آلت متریک»، معیارهای مقاله که اندازه گیری یک خطای مقاله مقاله را در مدیران مرجع سنتی تر، اما همچنین رسانه های خبری و سیستم عامل های رسانه های اجتماعی، برجسته می کند. با وجودی که نمرات آلترتاریس می توانند اطلاعات مفیدی در مورد توجه آنلاین به دست آمده توسط یک مقاله خاص ارائه دهند، مهم است که به یاد داشته باشید که این یک بازتاب کیفیت یا اهمیت تحقیق نیست. در عوض، altmetrics می تواند مسیرهایی برای محققان برای دسترسی به پوشش رسانه ها و پیوستن به گفتگو آنلاین در مورد مقالات خاص ارائه دهد.

علیرغم مزایای حرفه ای رسانه های اجتماعی، بسیاری از دانشمندان تمایلی به استفاده از آنها برای کار ندارند. در حال توسعه یک ریز دیجیتال مفید وقت گیر است و بسیاری از دانشمندان تلاش می کنند تا این را در برنامه های سنگین خود قرار دهند. علاوه بر این، همه جا رسانه های اجتماعی و توانایی آن برای از بین بردن موانع جغرافیایی به این معنی است که استفاده از آن می تواند خط بین کار و زندگی شخصی را تضعیف کند. قدم زدن به هر نوع انجمن عمومی همچنین احتیاطی دارد، مانند مسائل مربوط به محرمانه بودن، و به خصوص پزشکان باید از حریم خصوصی بیماران هنگام بحث درباره کار خود در اینترنت مراقب باشند.

دانشمندان باید با استفاده از مزایا و معایب، استفاده از رسانه های اجتماعی را تشویق کنند؟ این تصمیم فردی است. پانل “مشارکت با رسانه های اجتماعی” در نشست سالانه AAAS سال 2014 اشاره کرد که لازم نیست محققان حضور رسانه های اجتماعی داشته باشند. اما هنگامی که آنها تصمیم به شرکت در آن می گیرند، مهم است که یک ایده واضح از آنچه که آنها می خواهند از تعاملات آنلاین خود بدست آورند، مهم است و تصمیم می گیرید کدام سیستم عامل ها برای این هدف بهتر باشد. نگه داشتن حساب های خصوصی و خصوصی نیز می تواند به حفظ تعادل کار و زندگی خوب کمک کند.

خوانندگانانی که از رسانه های اجتماعی استفاده می کنند، می توانند از Biology Cell Biology در توییتر و WeChat (NatureCellBiology) پیروی کنند، جایی که ما در مورد محتوای جدید، پروژه ها و حضور در کنفرانس ها، و همچنین اشتراک خبرهای مورد علاقه در جامعه زیست شناسی سلولی، به اشتراک می گذاریم.

تاثیر اینترنت اشیا(IOT) بر کشاورزی

پیشرفت کشاورزی با اینترنت اشیا

بهبود محصولات زراعی

این روز ها با توجه به افزایش جمعیت جهان و نیاز به تامین مواد غذایی با توجه به کبود منابع آبی جهان و انرژی و زمین هایی که امکان کشت و کار را دارند، نیاز به کشاورزی هوشمند بیشتر احساس می شود چرا که روش های سنتی دیگر پاسخ گو نیستند.

شاید هم اکنون کشاورزی و فناوری دو موضوع مجزا به نظر بیایند.ولی در آینده نزدیک با هدف بهبود بهره وری به روش های جدید کشت و برداشت با استفاده از فناوری روی خواهیم آورد.

 

نمونه های استفاده IOT  در کشاورزی هوشمند

استفاده از فناوری‌های مبتنی بر اینترنت اشیا امکان نظارت و مدیریت لحظه‌ای بر وضعیت آب ، خاک ، هوا ،نور و دما ایجاد میکند و هر گیاه در شرایط استاندارد و مناسب خود رشد میکند و وضعیت آن دائما کنترل میشود.

در ادامه به برخی از کاربرد های IOT در زمینه پرورش گیاهان اشاره میکنیم:

  • کنترل میزان رطوبت خاک و آبیاری هوشمند بر حسب نیاز محصولات متفاوت، با سنجش میزان آب مورد نیاز برای هر واحد خاک.
  • کنترل دقیق وضعیت هوا از نظر میزان نور، رطوبت، وزش باد و میزان وجود گازها چون علاوه بر اینکه این اطلاعات می‌تواند در صورت نیاز برای هشدار به کشاورز مورد استفاده قرار گیرد، تحلیل داده‌های جمع‌آوری‌شده، امکان پیش‌بینی وضعیت هوا و هشدارهای لازم احتمالی برای اقدامات آینده را نیز فراهم می‌کند.
  • استفاده از فناوری‌هایی که با سنجش میزان مواد معدنی و … موجود در خاک، نیاز به استفاده از انواع کود یا سم را به کشاورز اعلام می‌کند.
  • استفاده ­از تجهیزات رهگیری در ماشین‌آلات کشاورزی؛ این مساله بکارگیری این ماشین‌آلات با بهره‌وری بالاتر و بصورت اشتراکی را تسهیل می‌کند. علاوه بر این بکارگیری اینترنت اشیا در لجستیک و تجهیزات کشاورزی با بهینه‌سازی فرآیندها سبب کاهش گازهای مضر انتشاری ناشی از فعالیت‌های کشاورزی صنعتی نیز می‌شود.
  • بررسی و اطلاع از وضعیت کارگران مزرعه و افزایش ایمنی آن‌ها به کمک حسگرهایی که بر روی بدن آن‌ها نصب می‌شود.

 

آنچه که گفتیم تنها نقطه شروعی برای کشاورزی هوشمند است ، در آینده ای نه چندان دور در یک مزرعه تماما دیجیتال، احتمالا هر بوته آدرس دیجیتال و آی‌پی اختصاصی خودش را خواهد داشت و با سایر گیاهان در ارتباط بوده و اطلاعاتش را با آن‌ها به اشتراک می‌گذارد!