Nesnelerin İnterneti Nedir? Nasıl Bir Çalışma Mantığına Sahiptir?

Son zamanlarda ismini sıklıkla duymaya başladığımız nesnelerin interneti, hem kişisel hayatlarımızda hem de iş dünyasında büyük değişimler yaratıyor. Bunun yanı sıra kentlerdeki nüfus günden güne artarken, yaşam kalitesini büyük ölçüde iyileştireceği öngörülen akıllı şehirler için de bu temel bir noktada duruyor.

2020 itibari ile 50 ile 100 milyar arasında nesnenin IoT’da yer alacağı öngörülürken, Vodafone’un IoT Spotlight 2020 araştırmasına katılan işletmelerin yüzde 87’sinin gelecekteki başarılarında en önemli etkenin nesnelerin interneti olacağını açıklaması da bunun önemini doğrular nitelikte. İster kişisel ister iş amaçlı olsun IoT’dan etkin bir şekilde faydalanabilmek için de öncelikle çalışma mantığını anlamak gerekiyor. Bu sebeple içeriğimizde “Nesnelerin interneti nedir?” ve “nesnelerin interneti nasıl çalışır?” sorularına hakkında açıklayıcı cevaplar vermeye çalışacağız.

Nesnelerin İnterneti Nedir?

Nesnelerin interneti diğer bir adıyla IoT (Internet of Things), başlığını biraz genişleterek tanımlarsak; içerisinde iletişim teknolojisi barındıran ve bu sayede hem kendi içinde hem de dış ortam ile bağlantı kurabilen nesnelerin ağıdır. Bu nesneler yani sensörlü tüm cihazlar; akıllı telefondan giyilebilir cihazlara, saatten, lambaya, buzdolabından kahve makinesine, araba motorundan trafik lambalarına kadar geniş bir yelpazeyi kapsar. İnternetin gelişmesiyle beraber araba ve uçak gibi araçlarda bulunan makine parçaları da ağa bağlanarak veri paylaşımı yapabilir hale geldi ve bu sayede cihaz içi bir iletişim de mümkün oldu. Ayrıca cihazlarda açma kapama seçeneği ile internete erişim durumu kullanıcı tarafından belirlenmesi de mümkün hale geldi.

Teknoloji dünyası, ilk olarak World Wide Web gibi internet tabanlı platformlar ile insanlar arası iletişime, sonrasında da M2M, yani makineden makineye iletişime sahne oldu. Şimdi ise IoT daha geniş ve çok yönlü bir iletişim ağı sunarak; insan müdahalesi gerektirmeksizin makineden makineye ve insandan makineye iletişimi mümkün hale getirdi. Peki tüm bu süreç nasıl gerçekleşiyor?

IoT’un Çalışma Mantığı Nedir?

Öncelikle süreci temel noktalarıyla ele almak gereklidir. İlk olarak, cihazlar veya makinede yer alan parçalar, bulundurdukları sensörler aracılığı ile kendi içlerinde veya dış ortamlarından veri toplar. Sonrasında ise ağ üzerinden bir IoT platformuna (bulut) bağlanılarak farklı cihazlardan gelen veriler burada toplanıp analiz edilir. Ardından elde edilen enformasyonlardan işe yarar olanlar seçilip uygulamalara gönderilir. Bunlar arayüz kullanıcılarına bir uyarı bildirimi olarak geri dönerken aynı zamanda bu komutlar onay gerektirmeden otomatik olarak da uygulanabilir. Bu sayede olası problemler önceden tahmin edilerek kullanıcıya öneriler sunulur ve mevcut durumu takip imkanı verilir. Neticede bu işlem zinciri günlük rutin işlerin yükünü hafifletmiş ve kullanıcıya zaman ve enerji tasarrufu sağlamış olur. Şimdi bu aşamaları biraz daha detaylı inceleyelim. 

Donanım ve Sensörler

Nesnelerin interneti çalışma sürecinin başlangıç noktası, adında da yer aldığı gibi “nesneler”, diğer bir deyişle ise donanımlardır. Bunlar içeriğin başında bahsettiğimiz gibi çok geniş bir alanı kapsar. Nesneler tek bir sensörle başlı başına bir cihaz olabileceği gibi pek çok sensörden oluşan bir cihaza da karşılık gelebilir. Örnek olarak, çeşitli ev aletleri kendi başına bir sensör olabilirken, sürücüsüz arabalar veya uçaklar farklı parçalarında bulunan sensörler ile donatılmıştır.

Bu sensörlerin ısı, basınç, hız ve nemlilik gibi fiziksel özelliklerin yanı sıra, ses basıncı, koku ve görüntü algılama gibi farklı duyu özellikleri de taşıyabilmeleri mümkün. Bu şekilde sismik hareketler, rüzgar, trafik yoğunluğu ve pek çok farklı dış etken veri olarak cihazlar tarafından tespit ediliyor. Ayrıca bu sensörler USB, Wi-Fi-Bluetooh ve gömülü sensörler şeklinde cihazlarda dahili ve harici olarak yer alabiliyor.

Sensörler Buluta Nasıl Bağlanıyor?

Sensörlerden gelen verilerin bir IoT platformuna aktarımı için, kullanılan duruma bağlı olarak pek çok farklı ağ tercih edilebilir. Bunları ise genel olarak 3 kategori altında toplayabiliriz: Wi-Fi, Bluetooth ve Ethernet gibi kısa menzilli ağlar; hücresel ve uydu gibi uzun menzilli ağlar ve NFC, RFID gibi diğer ağlar.

IoT bağlantı tercihleri; ağ hızı ve veri kapasitesi talepleri, mevcut altyapı koşulları ve maliyet gibi faktörler göz önünde bulundurularak yapılıyor. Örneğin Ethernet yerin altına kurularak maden bölgelerinde kullanılabilirken, okyanusun ortasındaki bir gemide veri aktarımı için uydu bağlantısına ihtiyaç duyuluyor.

Ev otomasyon sistemlerinde ve sürekli görüntü kaydı gibi yoğun veri akışı gerektiren durumlarda ise daha çok Wi-Fi tercih edilmektedir. Ayrıca farklı ağlara özel olarak oluşturulan IoT standartları da sistem bağlantıları için spesifik çözümler sunarlar.

Nesnelerin İnterneti İçin Buluşma Noktası: IoT Platformu

Burası kısaca IoT sisteminin beynidir diyebiliriz, çünkü tüm işlemlerin yönetimi ve analizi burada gerçekleşir. Sunduğu yazılım, sisteme bağlı tüm sensörlerden gelen verileri merkezinde toplar. Sonrasında ise bunları işleyerek enformasyon haline getirir ve kullanıcı arayüzüne ulaştırır. Bunların dışında kullanıcı ve cihazlar için güvenlik ve doğrulama sağlamak, farklı donanım ve yazılım iletişim protokollerini kullanmak da görevleri arasında yer alır.

Örneğin ev içerisindeki cihazlar bir IoT platformuna bağlı olduğunda akıllı saatiniz sabah buradan gelen enformasyonlar (trafik, hava durumu vb.) doğrultusunda alarmınızı tekrar ayarlanır. Buna bağlı olarak da kahve makineniz de kahvenizi yeni düzenlemeye göre hazır hale getirir. Yine siz eve gelmeden önce içerisinin sıcaklığı istediğiniz değere getirilirken, buzdolabınız eksilen malzemeleri size gerek kalmadan kendisi bildirir. Eğer bir üretim merkezi için konuşacak olursak da, yine gelen enformasyonlara bağlı strateji belirlenerek üretim verimliliği artırılıp, maliyet düşürebilir.

IoT platformları çoğunlukla bulut tabanlı iken, ayrıca edge veye fog bilişim kullanarak da hizmet verebiliyor. Bulut pek çok açıdan avantajlı olmasının yanı sıra, sağlık uygulamaları ve kaza gibi gecikmeye müsaade etmeyen durumlar için dezavantajlı olabiliyor.

Kullanıcı Arayüzü

Son kullanıcılar gelen bildirimleri ve cihazların mevcut durumlarını kullanıcı arayüzlerinden takip edebilirler ve hatta bu sayede kendileri  de sürece müdahale edebilirler. Bu noktada bugün insanların bir çoğunun sahip olduğu akıllı telefonlar teknolojik anlamda ön plana çıkarken, bu aletler kullanıcılar için adeta bir süper kumanda işlevi de görüyor. Örnek vermek gerekirse;

Örneğin oda her zamanki ısıya göre otomatik olarak belirlenmiş iken uygulama üzerinden kendiniz tekrar ayarlama yapabiliyorsunuz. Başka bir varsayımdan yola çıkarsak, arabanızda bir arıza meydana geldiği zaman parça sensörlerinden giden veriler doğrultusunda arıza tespiti yapılarak size kullanıcı arayüzü üzerinden bir bildirim gelir. Eğer bu acil bir durum ise size en yakın bayi lokasyonunu verilerek aynı zamanda da bu bayiye mesaj iletilir. Böylece siz gitmeden gerekli hazırlıkların yapılması sağlanmış olur.

Nesnelerin interneti ve sistemin çalışma süreci hakkında bir fikir sahibi olduktan sonra tek yapmamız gereken ihtiyaçlarımız doğrultusunda bilinçli seçimler yapmak. Özellikle 5G teknoloji ve altyapılarının yaygınlaşması ile birlikte nesnelerin interneti gelecekte sadece sıkça duyduğumuz değil, aynı zamanda da pek çoğumuzun doğrudan deneyimlediği bir teknoloji haline gelecek gibi görünüyor. Nesneler kendi kendilerine “konuşurken” bize ise yalnızca onları kontrol etmek kalıyor.