İçindekiler
Dergi Arşivi

Nesnelerin İnterneti Teknolojisine Güncel Bir Bakış

Hakkı Erdoğan DEMİRCİ / Sanayi ve Teknoloji Uzman Yardımcısı (Bilim ve Teknoloji Genel Müdürlüğü)

 

Giriş
Hızla gelişen bilgi ve iletişim teknolojilerinin sunduğu imkânlar ile değişen toplumsal ihtiyaçlar doğrultusunda, organizasyonların daha etkin, verimli hizmet vermek ve faydalanıcı memnuniyeti sağlamak üzere insan, iş süreçleri ve teknoloji unsurlarında muazzam değişimler yaşıyoruz. Bu değişimlerin önemli bir parçası ise “Nesnelerin İnterneti” kavramıdır. Nesnelerin interneti (The internet of things-IOT) kavramı gelişen teknolojiyle birlikte her geçen gün daha popüler olmaktadır. Bu yazıda internetin ortaya çıkışıyla ilgili kısa bir giriş yapılmış sonrasında ise nesnelerin interneti ve ilgili uygulamaları hakkında bilgi sahibi olmanız amaçlanmıştır.

İnternetin Ortaya Çıkışı
İnternet'in ortaya çıkısı Amerikan Federal Hükümeti Savunma Bakanlığı'nın araştırma ve geliştirme kolu olan “Savunma İleri Düzey Araştırma Projeleri Kurumu”na (DARPA - Defense Advanced Research Project Agency) dayanmaktadır. 1969’da çeşitli bilgisayar ve askeri araştırma projelerini desteklemek için Savunma Bakanlığı ARPANET adında bir ağ tasarlamaya başladı. Bu ağ, ABD’deki üniversite ve araştırma kuruluşlarının değişik tipteki bilgisayarlarını da içererek büyüdü. 1983’te tüm ARPANET kullanıcıları TCP/IP olarak bilinen yeni protokole geçiş yaptı. Paket anahtarlamalı ağ olan ARPANET ile başlayan süreç daha sonra paket uydu ağları, yer tabanlı paket radyo ağları ve diğer ağlar ile devam etmiş ve açık mimarili ağ adı verilen bir kavrama dayanan günümüzdeki interneti meydana getirmiştir.

Nesnelerin İnterneti
Bugünlerde sıklıkla duyduğumuz ve ileride daha da fazla duyacağımız bir kavram olan “nesnelerin interneti” ilk kez 1999 yılında Radyo Frekansı ile Tanımlama (RFID) teknolojisinin P&G firması için sağladığı yararlarla ilgili bir sunumda Kevin Ashton tarafından kullanılmıştır. Ancak tarihteki ilk nesnelerin interneti uygulaması, 1991 yılında Cambridge Üniversitesi’ndeki bir grup akademisyen tarafından kameralı bir sistem ile bir kahve makinesinin görüntülerinin internet üzerinden paylaşılmasıdır.

Nesnelerin interneti, internet'in sanaldan gerçeklere doğru uzandığı bir vizyonu temsil etmektedir. Nesnelerin interneti birbirine bağlı bir bilgisayar ağından, birbirine bağlı nesneler ağına genel bir evrim olarak görülebilir. Bu gelişme hem ekonomi hem de bireyler için büyük fırsatlar sunacaktır. Geleneksel nesnelerin dijital olarak yükseltilmesi, dijital nesnelerin yeteneklerini fiziksel nesnelere ekleyerek onların işlevlerini arttıracak, böylece çok daha fazla katma değer üretme potansiyeli meydana gelecektir. Bununla birlikte, bu durum aynı zamanda yoğun teknik ve sosyal riskleri de içerecektir.

Uygulama Alanları

Nesnelerin interneti kavramının uygulama alanları ve bunlara ilişkin örnekler aşağıdaki gibi açıklanabilir.

İletişim ve İş Birliği
Nesneler, GSM ve UMTS, Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee ve hâlihazırda geliştirilmekte olan diğer kablosuz ağ standartları gibi kablosuz teknolojiler vasıtasıyla veri ve hizmetlerden faydalanmak ve durumlarını güncellemek için İnternet kaynaklarıyla ve birbirleriyle iletişim kurabilir hale gelmektedir.

Adreslenebilirlik
Nesnelerin interneti sayesinde nesneler keşif, arama ve isim hizmetleri yoluyla konumlandırılabilir, adreslenebilir, uzaktan sorgulanabilir ya da yapılandırılabilir.

Tanımlama
RFID, NFC ve optik olarak okunabilir barkodlar, dâhili enerji kaynaklarına sahip olmayan nesnelerin bile (RFID okuyucu veya mobil telefon gibi aracılarla) tanımlanabildiği teknolojilerin örnekleridir.

Algılama
Nesneler çevreleri hakkında bilgi toplayabilir, kaydedebilir, iletebilir veya doğrudan tepki verebilir.

Hareket
Nesneler, elektrik sinyallerini mekanik harekete dönüştürerebilir ve bu durum süreçleri internet üzerinden uzaktan kontrol etmek için kullanılabilir.

Gömülü Sistemler ile Bilgi İşleme
Akıllı nesneler bir işlemci, mikro denetleyici ve depolama kapasitesine sahiptir. Bu kaynaklar, örneğin sensör bilgisini işlemek ve yorumlamak ya da ürünlere nasıl kullanıldığına dair bir kayıt tutmak için kullanılabilir.

Yerelleştirme
Akıllı nesneler fiziksel konumlarının farkındadır veya bulunabilir. GPS veya mobil telefon şebekesi bu durum için kullanılabilir.

Kullanıcı Arayüzleri
Akıllı nesneler insanlarla uygun bir şekilde iletişim kurabilir (doğrudan veya dolaylı olarak, örneğin bir akıllı telefon aracılığıyla).

Uygulama Örnekleri
Nesnelerin interneti teknolojisi; e-Sağlık, ev otomasyonu, çevre, su, tarım, hayvancılık, enerji, akıllı şehirler, ölçüm, endüstriyel kontrol, güvenlik, acil durumlar, alışveriş ve lojistik gibi uygulamalarda kullanılabilir.

e-Sağlık uygulamalarındaki en popüler olanlar EKG için kullanılan kalp ritmini ölçen sistemlerdir. Ayrıca çalışmalara yaşlı insanların hastanede veya evlerinde sağlık durumlarıyla ilgili gözetim sistemleri, yaşlı insanlar veya engelliler için düşmelerini algılayıcı sistemler, organik elementler, aşılar ve ilaçlar için medikal soğutucular, belirli saatlerde yoğun UV ışınlarına maruz kalan insanları uyarıcı sistemler örnek verilebilir.

Ev otomasyonu için kullanılan nesnelerin interneti uygulamaları ağırlıklı olarak su ve enerji tüketimiyle ilgili çalışmalardır. Bunun yanında uzaktan kontrol uygulamaları, özellikle müzeler için saldırı ve hırsız tespit sistemleri kurulmaktadır. Ayrıca akıllı ev aletleri de bu uygulama alanının konusudur.

Riskli alanların tanımlanması için yangın önleyici koşulların ve yanıcı gazların takibiyle kurulacak olan orman yangınları gözetimi, fabrikaların karbondioksit salınımlarının, otomobil ve çiftliklerin çevreye yaydığı zehirli gazların neden olduğu hava kirliliği kontrolü, yerel hava durumu takibi, kar ve yağmur seviyelerinin, toprak nemi, titreşim ve yer yoğunluğu izlenmesiyle olası sel, çığ ve heyelan felaketlerini önceden saptama, özellikle fay hattı boyunca belirlenecek noktalardaki titreşimlerin değerlendirilerek erken deprem algılanması sistemleri, nesnelerin interneti uygulamalarına örnek verilebilir.

Akıllı su uygulamaları şehirlerdeki musluk suyu kalitesi için içme suyu izlenmesi, su kaçaklarının tespiti için tanklardaki ve boru hatlarındaki basınç değişimlerinin saptanması, akarsularda fabrikaların atıklarını algılayan kimyasal sızıntı tespiti, denizlerdeki gerçek zamanlı kirlilik seviyesi ölçümleri, havuz koşullarının kontrolü, olası taşkınlar için nehir ve barajların su seviyesi değişimlerinin izlenmesi gibi konuları kapsamaktadır.

Topraksız tarım, bitki sağlığının ve meyvelerdeki şeker oranının kontrolü için toprak neminin ve gövde çapının izlenmesi, seralardaki mikro-iklim koşullarının kontrolüyle meyve ve sebze kalitesini ve üretimini maksimize etmeye yönelik çalışmalar, besi yemlerinin üretiminde oluşabilecek mantar ve mikrobik maddeleri önlemek için yonca, ot ve samanlardaki nem ve sıcaklık seviyelerinin kontrolü, su kaynaklarının verimli kullanılması anlamında kuru bölgelerdeki seçici sulama faaliyetleri, özellikle don, kar, yağmur, kuraklık ve rüzgâr değişikliklerinin tahmin edilmesi ve hava koşullarının incelenmesi uygulamaları için nesnelerin internetinden faydalanılmaktadır.

Enerji yönetim sistemlerinde de verimliliğin artırılması bakımından nesnelerin interneti platformu tercih edilmektedir. Enerji yönetimi teknolojisi, performans izleme teknolojisi ve bilgi iletişim teknolojisi vasıtasıyla enerji sistemlerinin verimliliğini arttırılabilir, konut veya ticari binalarda enerji tüketimi azaltılabilir.

Şehirlerdeki boş park yerlerini saptayan akıllı park sistemleri, özellikle köprülerde ve tarihi yapılar ve binalardaki titreşim ve malzeme koşullarının takibi sistemleri, gerçek zamanlı olarak bar alanları ve şehir merkezleri gibi merkezi bölgelerde gürültü haritası çıkarılması, baz istasyonları ve Wifi yönlendiriciler tarafından yayılan elektromanyetik alan seviyelerinin ölçülmesi, iklim veya kazaya bağlı trafik sıkışıklığını algılayarak araç ve yayalara alternatif yollar sunan akıllı trafik uygulamaları, hava durumuna göre kendini uyarlayan akıllı sokak ve otoyol aydınlatmaları, çöp düzeylerinin saptanması ve çöp yollarının optimize edilmesini sağlayan atık yönetimi sistemleri gibi örnekler nesnelerin interneti kavramını akıllı şehirler başlığı altında temsil etmektedir.

Akıllı ölçüm sistemleri, yenilenebilir enerji kaynakları entegrasyonunu ve gelişmiş tarife sistemleri uygulamalarını, verilerinin otomatik olarak toplanmasını ve işlenmesini, elektrik tüketicilerinin davranışlarının tahminini, elektrik fiyatlarına ilişkin eğilimlerin analizini, tüketicilerin tüketim iyileştirmesini sağlayabilir. Su, petrol ve gaz seviyelerinin izlenmesini gerektiren tank seviye sistemleri, güneş enerjisi santrallerinin performans optimizasyonu ve takibinde kullanılan fotovoltaik sistemler, özellikle kavitasyon oluşmasını engellemek amacıyla kullanılan su basıncı ölçümleri, malların veya ham maddenin boşluk seviyesini ve ağırlığını ölçen akıllı silo stok hesaplamaları da diğer uygulamalardır.

Endüstriyel boyutta nesnelerin interneti, büyük veri, makine-makine iletişimi, bulut bilişim ve birbirine bağlı sensörlerin oluşurduğu verilerin gerçek zamanlı analizinin birleşimidir. Ayrıca nesnelerin internetinin devam eden devrimi ve hayatın birçok faaliyetinde robotların giderek artan etkisiyle birlikte nesnelerin interneti destekli robotik uygulamalar yaklaşan geleceğimizin somut bir gerçeğidir.

Güvenliğin sağlanması ve acil durumlar için de nesnelerin internetinden yararlanılabilir. İçme suyu yataklarında ve yetkili olunmayan bölgelerde insan algılama amacıyla çevre erişim kontrolü, arıza ve korozyonu önleme gerekçesiyle veri merkezleri, depolar ve hassas yapılardaki nem ve sıvı algılama sistemleri, nükleer santral ortamlarında kaçaklara karşı uyarılar oluşturmak için dağıtılmış radyasyon seviye ölçümleri, kimyasal fabrikalar ve maden iç bölgelerindeki patlayıcı ve zararlı gaz tespiti bu uygulamalara örnek verilebilir.

Nesnelerin İnterneti teknolojisi özellikle NFC teknolojisinin mobil telefonlarla birlikte kullanılması ve e-Cüzdan gibi uygulamaların hayatımıza girmesi ile alışveriş alanında da yaygınlaşmıştır. Ayrıca müşteri alışkanlıklarına ve tercihlerine göre tavsiyede bulunabilen akıllı alışveriş uygulamaları ya da akıllı ürün yönetimi sistemleri de bu alandaki diğer uygulamalara örnek verilebilir.
Lojistikte ve araçlarda kullanılan başlıca nesnelerin interneti uygulamaları ise araç takip sistemleri, titreşim, darbe, konteynerlerin açıklıkları ve soğuk hava depolarının sigorta amaçlı izlenmesiyle sevk koşullarının kalitesinin sağlanması, depolar veya limanlar gibi büyük alanlardaki malların konumunun belirlenmesi, patlayıcı içeren kaplardaki maddelere yakın depolanan yanıcı mallarda depolama uyumsuzluklarını algılama, tibbi ilaçlar, mücevher ya da tehlikeli ticari mallar gibi hassas mallar için yolların kontrolünde filo takip sistemleridir.

Nesnelerin İnterneti Teknolojisiyle İlgili Olası Zorluklar
Sadece kişisel bilgisayarlar, tabletler ve akıllı telefonların internete bağlı olduğu değil, ilaç şişeleri, şemsiyeler, buzdolapları, saatler ve arabalar dahil olmak üzere, çok farklı cihazların internete bağlı hale geldiği, akıllı bir dünyada yaşıyoruz. Modern evlere ve organizasyonlara yerleşik birçok internet erişimli cihazın çok düşük güvenliğe sahip olabileceği açıktır. Söz konusu cihazların bir kısmı normal çalışmalarını sekteye uğratabilecek saldırılara karşı savunmasızdırlar ve bu durum ciddi güvenlik zaafiyetleri meydana getirebilir.

Cep telefonlarına bağlanabilen lambalar, termostatlar ve sensörlerin sayısı arttıkça, bu cihazları sekteye uğratmak veya büyük zarar vererek para kazanmak isteyen kötü niyetli bilgisayar korsanlarının sayısı da artacaktır. İnternete bağlı (güvensiz) bina yönetim sistemleri kötü niyetli saldırganların, aynı ağa bağlı olan, ancak ilk olarak hedeflediklerinin dışındaki sistemlere de izinsiz girebilmeleri için bir fırsat sağlayacaktır. Bina tasarımcıları, yöneticileri ile bilişim uzmanlarının potansiyel güvenlik riskini belirlemek ve azaltmak için birlikte çalışması gerekmektedir.

Sosyal anlamda ise nesnelerin interneti kavramının insanları nasıl etkileyeceğine dair birçok belirsizlik bulunmaktadır. İstihdam yönünden bakıldığı zaman iş alanlarında birçok değişim yaşanacağını, bireysel iş gücünün yerini makinelerin alacağını, farklı iş kollarının doğacağını, gelişen ve gelişmekte olan ülkelerin bu durumdan farklı şekillerde etkileneceğini söyleyebiliriz. Eve gelirken size ilgili bölmede yumurta kalmadığını ve almanızı söyleyen bir buzdolabı ya da işinizi sizin yerinize yapacak başka cihazları düşünün.Sürücüsü olmadan, insanların dinlenerek, okuyarak veya oyun oynayarak araba seyahatinden keyif aldığı arabalarla dolu bir dünyayı hayal edin. Kulağa harika ve birçok yönden akıl almaz geliyor fakat bu tür bir teknoloji, kötü niyetli bilgisayar korsanlarına trafik sensörleri ve trafik kontrollerinin ağına bir virüs yerleştirme, trafik sıkışıklarının nerede olduğu veya göstericilerin nerede olduğu hakkındaki bilgileri değiştirme fırsatını da sağlayabilir. Ayrıca arabalar, oyuncaklar ve elektrikli ev aletleri gibi nesneler, yasadışı izleme amacıyla kullanılabilir. İnternete bağlı bu nesneler, saldırganların önceden elde edebildiklerinden çok daha fazla bilgi elde etmelerine imkan tanıyabilir. Saldırganlar internete bağlı kapı kilidine bağlanarak bir kişinin evine girdiği veya çıktığını takip edebilir. Tüm bu risklerden ötürü sektörün güncel siber-güvenlik stratejileri için hazırlıklı olması gerekmektedir.

Sonuç
Nesnelerin interneti kavramı artan popülerlikte bir teknoloji olup her geçen gün yaygınlaşmaktadır. Evimizin içindeki buzdolaplarından fabrikalar içindeki üretim sistemlerine kadar kullanılabilen bu sistemler büyük veri gibi diğer teknolojik gelişmelerle de ilişkili olup faydaları kadar getireceği zorluklar ile hayatımızda yer almaya devam edecektir ve özellikle siber güvenlik sistemleri hayati öneme sahip olacaktır. Davranışlarımızı ve alışkanlıklarımızı gözden geçirmenin vaktinin yaklaştığını söyleyebiliriz. Hâlihazırda hepimizin az ya da çok deneyimlediği, merak duyduğu bu kavramın günümüz dünyasında daha çok yer almaya başlayacağı açık olup ülke olarak bu öncü teknolojiyi sadece takip eden değil geliştiren ve uygulayan olmak durumundayız.

Kaynakça
1. https://www.dijitaldonusum.gov.tr/dijital-donusum-nedir
2. https://www.karel.com.tr/blog/internet-things-nesnelerin-interneti-nedir-cihazlarin-etkilesim-trendleri
3. http://bidb.itu.edu.tr/eskiler/seyirdefteri/blog/2013/09/07/internet'in-tarih%C3%A7esi
4. From the Internet of Computers to the Internet of Things, Friedemann Mattern, Christian Floerkemeier, Active Data Management to Event-Based Systems and More, pp 242-259
5. http://dergipark.gov.tr/download/article-file/311700
6. Nesnelerin İnterneti: Yapılan Çalışmalar ve Ülkemizdeki Mevcut Durum, Levent GÖKREM, Mehmet BOZUKLU
7. https://www.isaca.org/Journal/archives/2015/Volume-2/Pages/internet-of-things-offers-great-opportunities-and-much-risk-turkish.aspx