تکامل رباتیک و اینترنت اشیا در کنار هم

تکامل رباتیک و اینترنت اشیا در کنار یکدیگر

رباتیک، حوزه بسیار گسترده ای در علوم فناوری شناخته می شود چرا که به غیر از سه رشته نرم افزار، برق و مکانیک، همکاری های بسیار زیادی با عرصه های گوناگون دیگری داشته است. در مقالات پیشین نیز به همکاری رباتیک و هوش مصنوعی اشاره کرده بودیم و از تفاوت ها و شباهت های این دو عرصه نوشتیم. حال قصد داریم تا به بررسی رباتیک و اینترنت اشیا، به عنوان دو زمینه هم پیشه بپردازیم. اما اینترنت اشیاء چیست؟

تعریف اینترنت اشیاء

واژه اینترنت اشیا برای بسیاری از ما مبحثی پیچیده تلقی می شود اما در واقع مقوله ای کاملا قابل درک است. واژه لاتین اینترنت اشیاء، Internet of things است که در اکثر مقالات مربوطه، آن را به صورت مختصر شده یعنی IOT می بینیم. استفاده از اینترنت اشیاء مزایای بسیار زیادی را در اختیارمان می گذارد تا بتوانیم بهتر از قبل زندگی کنیم. و البته مسلم است که ادغام رباتیک و اینترنت اشیاء در کنار یکدیگر تاثیر گذاری بیشتری هم خواهد داشت.

ساده ترین تعریفی که می توانیم از اینترنت اشیا داشته باشیم به این صورت است: (مدیریت تمام اشیا یک محیط مشخص شده، که به یک شبکه واحد (یک ابر رایانه) متصل هستند. قابل ذکر است که کنترل این پدیده، تنها با استفاده از اینترنت میسر می شود.) سنسورها نقش بسیار مهمی در این سیستم ایفا می کنند. در واقع اشیائی که قصد داریم جزئی از این سیستم کنیم به واسطه حسگرها به کامپیوتر متصل شده و مدیریت خواهند شد. همانا تمامی دستگاه های فیزیکی که به اینترنت متصل اند و در حال ذخیره، تولید، اشتراک و ارسال داده ها هستند بخشی از این سیستم عظیم الجثه را می سازند.

مقصود و کاربردهای اینترنت اشیاء

مقصود اصلی از طراحی اینترنت اشیاء صرف هزینه کمتر، جلوگیری از اتلاف وقت و کنترل از راه دور در زمینه های گوناگون است. و البته باید بدانیم که به کارگیری این سیستم فوق پیشرفته به کمک دوربین ها، سنسورهای هشدار دهنده و دستگاه های الکترونیکی میسر می شود.

هم اکنون شاهد عملکرد مفید و تاثیرگذار اینترنت اشیا در بسیاری از مشاغل اعم از مخابرات، مکانیک و علوم پزشکی هستیم… حتی صنعت کشاورزی هم از این علم مستفیض شده و با کمک دستگاه های اینترنت اشیاء میزان دما، نور و رطوبت را تجزیه و تحلیل می‌کنند که برای خاک، آب و نهایتا رشد گیاهان بسیار موثر است.

 تغییراتی که به سبب IOT در زندگی ما ایجاد شده بخش عظیمی از کارهای روزمره ما را نیز تحت پوشش خود قرار داده و باید منتظر باشیم که در آینده ای نه چندان دور اکثر امور مستمر با کمک اینترنت اشیا صورت بگیرد. پس جای تعجبی نیست که شاهد  منسوخ شدن برخی از موارد شویم. برای مثال پرداخت به وسیله کارت اعتباری امری بسیار رایج میان مردم است که پیشبینی شده با ظهور اینترنت اشیا این کار هم رفته رفته از لیست امور روزمره حذف خواهد شد. از طرف دیگر پرداخت های اینترنتی با استفاده از اپلیکیشن هایی مثل google wallet، android pay و دیگر برنامه های نظیر انجام می شود.

همکاری رباتیک و اینترنت اشیاء

برای شفاف سازی بیشتر در ارتباط با دستگاه های مجهز به اینترنت اشیاء و ربات ها، عملکرد هر کدام را تحلیل کرده ایم و در نتیجه چنین توصیفی عایدمان شد:

دستگاه های IOT معمولاً برای انجام وظایف خاص طراحی شده اند و هدف اصلی یک سیستم مجهز به تکنولوژی IOT مدیریت گروهی از اشیا مشخص شده است؛ در حالی که ربات ها باید نسبت به شرایط غیر منتظره واکنش نشان دهند. هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی به ربات ها کمک می کند تا با شرایط غیر منتظره ای که پیش می آید، کنار بیایند و مناسب ترین واکنش را نسبت به موقعیت قرار گرفته شده نشان دهند. حال تصور کنید که ادغام عملکرد این دو عرصه چه قدرت عظیمی خواهد داشت!

تعامل رباتیک و اینترنت اشیا اتفاقی مثمرثمر بود که طلوعی جدید در زمینه تکنولوژی را رقم زد. این دو عرصه، فضای کاری و علمی جدا از یکدیگر دارند اما میزان رشدشان تا به اکنون تقریبا به یک اندازه بوده است. زمانی که رباتیک و IOT در یک راستا و با هدفی واحد سازمان دهی می شوند، اینترنت اشیاء رباتیکی را به وجود خواهند آورد. در زبان انگلیسی به آن internet of robotic things می گویند که گاها به صورت اختصار یافته و به شکل IORT نیز به کار گرفته می شود.

IORT مفهومی است که در آن دستگاه های هوشمند می توانند حوادثی را که پیرامون آن ها اتفاق می افتد، نظارت کنند؛ از داده های جمع آوری شده توسط حسگر خود و اطلاعات محلی و توزیع شده برای تصمیم گیری صحیح استفاده کنند و بر رفتار اشیا در دنیای فیزیکی کنترل داشته باشند.

تفاوت ها و شباهت ها

اولین وجه مشترکی که در تمامی ربات ها و دستگاه ها IOT مشاهده می شود، درج سنسور در ساختار آن ها است. وجود حسگرها در ساختار مکانیکی ربات یا دستگاه، منبع اصلی جمع آوری اطلاعات و درک پیرامون ماشین شناخته می شود. سنسور داده ها را پردازش کرده و نحوه پاسخگویی را تعیین می کند. سپس این اطلاعات، بسته به اینکه برای یک ربات جمع آوری شده اند یا یک دستگاه IOT، وظیفه خود را انجام می دهند.

 در واقع جدا از این شباهت عملکرد آن ها از یکدیگر متفاوت است. همان طور که در متن فوق اشاره کردیم، ربات ها قادر به اداره موقعیت های پیش بینی نشده هستند، در حالی که بیشتر برنامه های IOT فقط می توانند وظایف مشخص شده ای را انجام دهند. اما این مقوله مهم ترین وجه تفاوتشان نیست. تمایز اصلی بین IOT و جامعه رباتیک این است که ربات ها در دنیای فیزیکی هستند و اقدامات واقعی انجام می دهند. به عبارت دیگر، مجازی نیستند. برعکس IOT که فعالیت هایش به صورت مجازی انجام می شود و با چشم قابل رویت نیست. محققین با تمرکز بر تغییر جنبه مجازی IOT  به جنبه فیزیکی و قابل لمس، تلاش به ایجاد همکاری با رباتیک کرده اند.

پیشرفت اینترنت اشیا و رباتیک در کنار هم

تا به امروز جوامع رباتیک و IOT با اهدافی متفاوت و در عین حال بسیار مرتبط رو به جلو پیش رفته اند. تکنولوژی اینترنت اشیاء بر روی پشتیبانی از خدمات اینترنتی، نظارت و ردیابی متمرکز است. در حالی که صنعت رباتیک بر روی تولید، تعامل و خودمختاری هوشمند تمرکز دارد. با ترکیب این دو قدرت و ایجاد اینترنت اشیاء رباتیک، جانی تازه به تکنولوژی خواهیم بخشید. همچنین رباتیک منجر به اعمال مدیریت قوی تری در سیستم اینترنت اشیاء خواهد شد.

IORT یا همان اینترنت اشیاء رباتیکی متشکل از سه مولفه هوشمندانه است:

1. ربات ها می توانند احساس کنند که در ساختارشان قابلیت هایی به منظور نظارت بر امور پیرامون تعبیه شده است و می توانند داده های جمع آوری شده توسط منابع دیگر را نیز تحلیل نمایند.
2. ربات ها می توانند داده های مربوط به رویداد مورد نظر را تجزیه و تحلیل کند، این بدان معنی است که محاسبات لبه هم در عملکرد ربات دخیل است. محاسبات لبه (edge computing) پردازش داده هایی است که نزدیک به منابع داده، اتفاق می‌افتد. محاسبات لبه و رایانش ابری با یکدیگر متفاوت هستند. در واقع محاسبات لبه کمتر متمرکز است و منابع محاسباتی را نزدیک به محل مورد نیاز خود قرار می دهد.
3. با توجه به دو مولفه گفته شده، ربات ها قادر به تشخیص مناسب ترین واکنش و انتخاب آن جهت عملی کردن است. در نتیجه، ربات به توجه به طرحی که برای آن پیاده سازی کرده اند کار خود را به خوبی انجام می دهد.

همکاری صنعت رباتیک با دیگر زمینه های مربوط و یا حتی نامربوط به تکنولوژی ایده های بزرگی را پرورش می دهد که از عوامل مهم آسایش مردم جهان است.