வினை பயன் கற்போம் : தானியங்கி இல்லத்திற்கு பயன்படும் Internet of Things (IoT) தொழில் நுட்பம்!

Internet of Things (IoT):

இணையத்தில் புழங்குவோர் அடிக்கடி உச்சரிப்பதும், மற்றவர்கள் அரசல் புரசலாக கேள்விப்பட்டதுமான ஒரு பதம். இன்னும் சில வருடங்களில் நாம் எவரும் தவிர்க்க முடியாத ஒன்றாகப்போகும் தொழில்நுட்பம்.

IEEE யின் வரையறைப்படி IoT என்பது தனித்துவமாக அடையாளப்படுத்தப்படும் பொருட்களை இணையத்துடன் இணைக்கும் ஒரு வலை. இதில் பொருட்கள் என்பதில் எந்திரங்கள், பொது சாதனங்கள், மனிதர்கள், விலங்குகள் யாவும் அடக்கம்.

கைக்கடிகாரம் போல நாம் உடலில் பொருத்தி உடற்பயிற்சி முதல் உடல்தன்மை வரை கண்காணிப்பு செய்யும் சாதனங்கள், தானியங்கி இல்லம் (Home Automation) என IoT பயன்பாட்டிற்கு ஏராளமான உதாரணங்கள் இருக்கின்றன. இவற்றில் புதிய விஷயங்கள் என்ன என்பதை பார்ப்போம்; அதற்கு முன் IoT க்கான Architecture முதலான அடிப்படை விதிகளை பற்றி விவாதிப்போம்.

கட்டமைப்பு:

IoT ஆனது, OSI எனப்படும் -ஐ அடிப்படையாகக் கொண்டது. அமைப்பை பொதுவாக 3 அடுக்குகளாக (layers ) வகைப்படுத்தலாம். Physical layer எனப்படும் முதல் அடுக்கு, பொருட்களின் நிலையை உணர்ந்தறியும் வன்பொருட்களால் (Hardware) ஆனது.

உதாரணமாக சென்சார்கள்(sensors), Actuators. இயக்கும் மனிதர்கள் இவற்றைக் கூறலாம்.

இதில் வலைக்குள் தகவல்களை அனுப்பி, பெறும் எண்டு சாதனங்களும் அடக்கம். சாதனங்களுக்கு உதாரணமாக, சம் கண்காணிக்கும் சாதனங்கள், Display சாதனங்கள் இவற்றை சொல்லலாம். இரண்டாவது அடுக்கான தகவல் தொடர்பு மற்றும் வலைப்பின்னல் (Communication and Network layer) -இல் இணைப்பு மற்றும் தகவல் பரிமாற்றம் நிகழ்கிறது.

சாதனங்களுக்கிடையேயான தகவல் தொடர்பு, நெட்ஒர்க்கிற்குள் தகவல் தொடர்பு, பல நெட்ஒர்க்களுக்கிடையேயான தகவல் தொடர்பு யாவும் நடப்பது இந்த அடுக்கில்தான்.

மூன்றாவது அடுக்கு அப்ளிகேஷன் மற்றும் சேவை லேயர்:

இந்த அடுக்கில்தான் பயனீட்டாளர்கள், வலையத்துடன் (Network) உயர்மட்ட ப்ரோடோகால் படி தொடர்பு கொள்கிறார்கள்.

இதில் முக்கியமாக கவனத்தில் கொள்ள வேண்டிய ஒரு விஷயம், IoT-இல் Physical Layer- ல் இருந்து அப்ளிகேஷன் லேயர்க்கும் , அப்ளிகேஷன் லேயரிலிருந்து Physical Layer க்கும் என இரு வழியிலும் தரவு பரிமாற்றம் நடக்கும்.

Smart Car என்ற IoT உதாரணத்தை எடுத்துக்கொள்வோம். இதில் காரில் இருக்கும் சென்சார்கள்தான் Physical Layer. இணையம் (Internet) தான் Communication Layer. GPS சிஸ்டம் மற்றும் Data Analysis சிஸ்டம்தான் அப்ளிகேஷன் லேயர்.

ப்ரோடோகால்கள்:

IoT-க்கு வயர்லெஸ் கம்யூனிகேஷன் நெட்ஒர்க்ஸ் (Wireless Communication Networks) - –தான் அடிப்படை. வயர்லெஸ் நெட்ஒர்க்ஸ்-ல் பின்வரும் ப்ரோடோகால்ஸ் பயன்படுத்தப்படுகின்றன:

லோ-ரேட் வயர்லெஸ் கம்யூனிகேஷன் (Low-rate wireless communication), ஜிக்பீ வயர்லெஸ் (ZigBEE Wirless), Wi-Fi மற்றும் Wi-MAX

Low-Rate Wireless Personal Area Network is, -இன் Standards LR-WPAN. IEEE 802.15.4-2015 ஆகும்.

ZigBEE Wirless இன் அடிப்படை IEEE 802.15.4, இது Physical and Media access, MAC, layers -ஐ வரையறுக்கிறது.

மூன்றாவது ப்ரோடோகாலான Wi-Fi , IEEE 802.11 family of standards ஆல் வழிநடத்தப்படுகிறது

IoT இன் கடைசி ப்ரோடோகால் Worldwide Interoperability for Microwave Access. இது சுருக்கமாக WiMAX என்று அழைக்கப்படுகிறது. IEEE 802.16e Standard இந்த WiMAX இன் Standard ஆக அறியப்படுகிறது

இனி கொஞ்சம் Internet of Things (IoT) இன் பிரபலமான மற்றும் புதிய பயன்பாடுகள் சிலவற்றை பார்ப்போம்:

மருத்துவ சேவை:

கையில் பட்டை போல் அணிந்து உடற்பயிற்சி செய்வதற்கு பயன்படும் சாதனங்கள் IoT யின் பிரபலமான பயன்பாடுகளில் ஒன்று. இது மட்டுமல்ல, நீரழிவு மற்றும் இதய நோய் கொண்ட நோயாளிகளின் உடல் நிலையை கண்காணிப்பதிலும் பங்காற்றுகிறது.

உடலில் இணைக்கப்பட்ட சென்சார்கள், உடல் தன்மை, மருந்து உட்கொள்ளல், ஊட்டச்சத்து, உடற்பயிற்சி (Motion Tracking Sensors) முதலான தரவுகளை சேகரிக்கும். சுற்றுப்புற சென்சார்கள் நோயாளி இருக்கும் அறையின் காற்றின் தரம், வெப்பநிலை, மற்ற ஆபத்துகள் இவற்றை சேகரிக்கும்

இவை மைக்ரோ பிராஸஸர் அல்லது மைக்ரோ கண்ட்ரோலருக்கு அனுப்பப்படும். தரவுகள் ஆராயப்பட்டு கேட்வே மூலம் கிளவுடில் இணைக்கப்பட்டிருக்கும் மருத்துவமனை சிஸ்டம்களுக்கு அனுப்பப்படும்.

சரியான நேரத்தில் சரியான அளவில் (Dosage) மருந்துகளை வினியோகம் செய்யும் சாதனங்களிலும் பயன்படுகிறது

தானியங்கி இல்லம்:

சூழல் மற்றும் நேரத்துக்கு தகுந்தாற்போல் தாமாகவே இயங்கும் விளக்குகள் (Smart Lightings and Smart Thermostats), துணிகளின் தன்மை, அழுக்கு இவற்றை உணர்ந்து அதற்கு தகுந்தாற்போல் சுழற்சியை முடிவு செய்து இயங்கும் துணி துவைக்கும் எந்திரங்கள் (Smart Washing Machines) என IoT இன் பயன்பாடுகளுக்கு பல உதாரணங்கள் இருக்கின்றன.

இத்தகைய சாதனங்கள் பயனீட்டாளர்களின் வேலையை சுலபமாக்குவது மட்டுமின்றி, ஆற்றல் சேமிப்பிலும் (Energy Saving) முக்கிய பங்காற்றுகின்றன.

இண்டஸ்ட்ரி 4.0 (Industry 4.0):

அடுத்த தொழிற்புரட்சியாக கூறப்படும் இண்டஸ்ட்ரி 4.0-இல் Internet of Things (IoT) யின் பங்கு அளப்பரியது. ஸ்மார்ட் ஃபாக்டரிகளில், Internet of Things (IoT) ஆனது, சாதனங்கள், சென்சார்கள், எந்திரங்கள் மற்றும் தொழிற்சாலையின் மற்ற பல பாகங்ககளையும் இணைக்கிறது. Internet of Things (IoT) மூலம் கிடைக்கும் தரவுகளை பெரிதும் பயன்படுத்துவதன் மூலம் சிக்ஸ் சிக்மா (Six Sigma) போன்ற தொழில்நுட்பங்கள் நல்ல பலன்களை அறுவடை செய்யத் துவங்கி உள்ளன.

Internet of Things (IoT) இன் மூலம், சாதனங்கள் பழுது படுதல் (Equipment Downtime) 15 முதல் 95% வரை குறைக்கப் படுவதாக கூறுகிறார்கள். மேலும் Internet of Things (IoT) யினால் ஆலைகளில் தொழில்முறை கழிவுகள் (Process Waste) மற்றும் ஆற்றல் நுகர்வு (Energy Consumption) பல மடங்கு குறைவதாகவும் அறியப்படுகிறது.

தானியங்கி கார்கள் (Autonomous cars) மற்றும் ஃபிளீட் மேனேஜ்மென்ட் (Fleet Management) இவற்றில் IoT தொழில்நுட்பம் வெகுவாக பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஃபிளீட் மேனேஜ்மென்ட் என்பது விற்பனை சங்கிலி மேலாண்மை (Supply Chain Management) யில் ஒரு முக்கிய அங்கம்.

பொருட்கள் உற்பத்தியாகும் இடத்திலிருந்து இறுதியாக நுகர்வோரிடம் சென்று சேரும் வர பல இடங்களுக்கு பயணிக்கின்றன. இவற்றை சுமந்து செல்லும் வாகனங்களை திறம்பட திட்டமிட்டு நிர்வாகம் செய்யும் துறைதான் ஃபிளீட் மேனேஜ்மென்ட் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

இதில் வாகனங்களின் இருப்பு நிலை, தடங்கள் இவற்றை ட்ராக் செய்வது தகவல்களை திரட்டி அவற்றை ஆராய்ந்து திட்டமிடுவதற்கு IoT தொழிநுட்பம் பயன்படுகிறது

IoT யின் அடுத்த கட்டங்கள்

Cloud to Edge:

Internet of Things (IoT) -யினால் சேகரிக்கப்படும் தரவுகளின் அளவு மிகப் பிரம்மாண்டமானது. இது அத்தனையையும் ஆராய்வதற்க்காக கிளவுட்டுக்கு அனுப்ப வேண்டும் என்பது பெரிய தலைவலி. இதற்கு மாற்றாக எட்ஜ் டெக்னாலஜியை (Edge Technology) நோக்கி ஸிஸ்கோ, ஹெச் பி இ, டெல் போன்ற நிறுவனங்கள் பயணிக்கத் தொடங்கி உள்ளன.

இதன் மூலம் தொழில்நுட்பத்தில், கணிப்பொறி ப்ராஸஸர்கள், தகவல் திரட்டும் சாதனங்களுக்கு மிக அருகாமையிலேயே அமைக்கப்படுகின்றன.

இவை வெறும் தரவு மையங்களாக (Data Center) மட்டும் செயல்படாமல், கம்ப்யூட்டிங் ஆற்றலையும் உளளடக்கியவையாக இருக்கும். இதனால் தரவுகளை கிளவுடுக்கு அனுப்பும் செலவினங்கள் கட்டுப்படுத்தப்படுவதோடு, நெட்ஒர்க் பயன்பாடும் பெருமளவு குறைக்கப்படுகிறது.

முன்பே சொன்னது போல் Internet of Things (IoT)-யினால் சேகரிக்கப்படும் தரவுகளின் அளவு மிக மிக பெரியது. இது அத்தனையையும் ஆராய்வதற்க்காக Big Data Analysis தொழில் நுட்பங்கள் மிக முக்கியம். செயற்கை நுண்ணறிவு (Artificial Intelligence), எந்திரக் கற்றல் (Machine Learning) போன்ற தரவு அறிவியல் (Data Science) முறைகள் Internet of Things (IoT)-ஐ அடுத்த கட்டத்துக்கு நகர்த்துகின்றன.

Internet of Things சாதனங்களின் வருடாந்திர பயன்பாடு 31% வளர்ச்சி அடைந்து 2010 -ல் 8.4 பில்லியனை தொட்டது. இது 2020-ல் 30 பில்லியனை எட்டும் என கணிக்கப்பட்டிருக்கிறது. பண மதிப்பில் உலக அளவில் இது 7.1 டிரில்லியன் அமெரிக்க டாலராக இருக்கும் என நம்பப்படுகிறது.

மகேஷ் கேசவபிள்ளை