اینترنت اشیاء شبکهای از اجسام فیزیکی (به عنوان مثال دستیاران هوشمند، یخچالها و تلفنها) است که با نرمافزار و حسگرهایی که قادر به ایجاد ارتباط و تبادل اطلاعات از طریق اینترنت هستند، پیوند برقرار میکند. این اشیاء با استفاده روزافزون از فناوری هوشمند و مراقبتهای بهداشتی، بسیاری از زمینههای زندگی روزمره را متحول کردهاند.
هدف نانو فناوری این است که اینترنت اشیاء را از طریق ادغام کردن با نانوماشینها و نانودستگاههای مختلف با اندازهای بین ۱۰ تا ۱۰۰۰ نانومتر ارتقا دهد. اینترنت نانو-اشیاء (IoNT) به کمک شبکههای پر سرعت، نانودستگاهها را به سایر فناوریهای پیشرفته مانند رایانش ابری و یا یادگیری ماشین، متصل میکند.
کاربردهای تجاری و صنعتی
از اینترنت نانو-اشیاء میتوان برای جمعآوری مقادیر زیادی از دادههای مهم تولیدشده توسط دستگاههای اینترنت نانو-اشیاء استفاده کرد. این دادهها میتوانند برای بهبود مدلهای علمی یا تجاری، آنالیز و استفاده شوند. آنها به طور خاص به صنعت کمک میکنند تا با سادهسازی وظایف چندگانه و تقویت نمایشهای تجاری، عملکرد و بهرهوری در محل کار را بهبود دهند.
اینترنت نانو-اشیاء در مراقبتهای بهداشتی
اینترنت اشیاء هم اکنون ما را با یک سیستم مراقبتهای بهداشتی دیجیتالی هوشمند، مجهز کردهاست که منابع پزشکی و خدمات بهداشتی و درمانی موجود را به هم متصل میکند. از دستگاههای اینترنت اشیاء میتوان برای جمعآوری دادهها از راه دور، از مانیتورهای فشار خون یا ضربان قلب گرفته تا مچبندهای الکترونیکی فیت بیت استفاده کرد. این دستگاهها دسترسی سریع به دادههای مراقبتهای بهداشتی را برای پزشکان متخصص و بیماران بی درنگ فراهم میکند.
تلفیق نانوفناوری به این معنی است که میتوان با استفاده از حسگرهای درون بدن، یک شبکه حسگر بدن (BSN) را برای جمعآوری و نظارت بر فعالیت زیستی و بیولوژیکی توسعه داد. این دادهها را میتوان بر روی یک ابزار پوشیدنی مشاهده کرد و به فردی که از این ابزار استفاده میکند و یا متخصصین پزشکی اجازه میدهد تا دادههای حیاتی را بی درنگ مشاهده نمایند. برای مورد دوم، این ابزار میتواند در گردآوری گزارشهای پزشکی یا درک چگونگی تأثیر درمان بر روی بیماران، مفید باشد.
همچنین میتوان از نانوحسگرها برای تشخیص ویروسهایی که شناسایی آنها دشوار است استفاده کرد؛ این نانوحسگرها میتوانند کارکنان پزشکی را از وجود ویروس مطلع کنند و به آنها اجازه میدهد که اقدام مناسب را انجام دهند.
کشاورزی و غذا
در حال حاضر، در کشاورزی از نانوکودها و سموم نانو استفاده میشود و نانوحسگرها نیز برای نظارت بر محصولات و سلامت خاک مورد استفاده قرار میگیرند. اینترنت نانو-اشیاء میتواند با معرفی کشاورزی دقیق، ارائه ردگیری دادهها در حوزه سلامت و رشد محصولات کشاورزی، رطوبت و کیفیت خاک و اطلاعات مربوط به استفاده از آفتکشها و حشرهکشها، به کشاورزان کمک نماید.
این ابزار همچنین میتواند برای ردیابی محل حیوانات مزرعه با استفاده از یک سیستم متمرکز و نیز برای نظارت بر سلامت و عادات غذایی آنها مورد استفاده قرار گیرد. این ابزار میتواند به کشاورزان کمک کند تا مثلاً درباره داروها و خرید مواد غذایی آگاهانه تصمیم بگیرند.
از نظر تغذیه نیز میتواند به طراحی و توسعه غذای جدید با حلالیت بهتر، دمای مورد نیاز و ثبات گرمایی کمک کند. نانوحسگرها همچنین میتوانند اطلاعات مربوط به کیفیت غذا مانند ویسکوزیته و وجود رسوب در یک بطری نوشابه، که میتواند از نظر طعم یا حس چشایی ناخوشایند باشد را ارائه دهند.
خانهها و کارخانههای هوشمند
برخی از ما در حال حاضر دستیاران هوشمند و یا اپلیکیشنهایی داریم که قادر به کنترل برخی از ویژگیهای خانه هستند، اما اینترنت نانو-اشیاء میتواند حتی خانههای ما را هوشمندتر کنند. نانوحسگرها میتوانند برای تشخیص و حفظ دمای اتاق مانند تشخیص گازهای مضر یا نشت گاز مورد استفاده قرار گیرند. در کارخانهها، میتوان از همان فناوریها به روشهای مشابه استفاده کرد و بر انتشار کربن، کیفیت آب و رطوبت نظارت کرد.
نظارت بر محیطزیست
یکی از بزرگترین نگرانیهای جهان، محیطزیست و تأثیر فعالیتهای انسانی بر آب و هوای ما است. از نانوحسگرهای موجود در شبکه اینترنت نانو-اشیاء میتوان برای نظارت دقیق بر کیفیت هوا، آلودگی و دما در مکانهای عمومی مثل پارکها و ایستگاههای راهآهن استفاده کرد تا سطوح ایمن برای افراد مستقر در منطقه حفظ شود.
دادههای جمعآوریشده توسط چنین نانوحسگرهایی را میتوان توسط دولتها و شهرهای هوشمند (اغلب مناطق شهری که از انواع مختلفی از روشهای الکترونیکی/حسگرها برای جمعآوری دادهها در سطح شهر استفاده میکنند) برای تعیین روند انتشار کربن و دما استفاده کرد که میتواند برای توسعه راهکارهای کاهش مؤثر در زمینه مبارزه با تغییرات آب و هوا بکار رود.
اینترنت نانو-اشیاء امیدوارکننده اما چالشبرانگیز
اینترنت نانو-اشیاء امیدوارکننده است و به نظر میرسد که برنامههای اینترنت اشیاء را به سطح بالاتری میرساند، اما باید توجه داشت که هنوز در مراحل ابتدایی است و مسائل بسیاری وجود دارند که هنوز حل نشدهاند.
مهمترین آنها حفظ حریم خصوصی و امنیت است؛ نانوحسگرها و دیگر نانودستگاهها میتوانند مقادیر بسیاری از دادهها را جمعآوری کرده و شامل اطلاعات شخصی ارزشمندی باشند. جمعآوری دادهها باید ایمن و مطمئن باشد و سپس در مکانی امن با پروتکلهای رمزگذاری و امنیت سایبری ذخیره شود تا از حملات سایبری جلوگیری و محافظت شود.
در نانودستگاههای پزشکی، مسئله سازگاری با بدن انسان وجود دارد؛ هنوز آزمایشهای بسیاری برای دستیابی به مواد مناسب باید انجام شود و این فرآیند به طور حتم وقتگیر و مستعد خطا خواهد بود. با این حال، این چالشها به احتمال زیاد برطرف میشوند و انتظار میرود که در آیندهای نه چندان دور اینترنت نانو-اشیاء در کنار سایر فناوریهای مدرن دیگر مورد استفاده قرار گیرد و فتح بابی در جهت بسیاری از تحولات هیجانانگیز در زندگی روزمره ما باشد.