האינטרנט של הדברים: חיבור רשתי של חפצים יומיומיים לרשת ואחד לשני

האינטרנט של הדברים כולל בין השאר את תחומי "הבית החכם", "העיר החכמה", מכשור לביש, תעשייה חכמה, תחבורה חכמה (כגון מכוניות אוטונומיות וכבישים חכמים), רפואה חכמה ועוד.

אף שהיכולת של מכשירים לתקשר ביניהם הייתה קיימת גם קודם, בעשור השני של המאה ה-21 חלה התפתחות מהירה של התחום וחל גידול משמעותי במספר המכשירים אשר מחוברים לאינטרנט ותחומים נרחבים שעוברים תהליכי אוטומציה על בסיס האינטרנט של הדברים. בעשור השלישי של המאה ה-21 המשיכה מגמת הצמיחה של התחום, עם שילוב אלגוריתמים מתקדמים של בינה מלאכותית, כולל למידה עמוקה, במכשירי ה-IoT, ופריסת רשתות ה-5G המאפשרות למכשירים להעביר ולנתח נתונים בקצב גבוה בהרבה.

התקשורת בין ועם מכשירי IoT יכולה להתבצע באמצעים וטכנולוגיות שונות, כגון בלוטות', Wi-Fi, NFC,‏ RFID,‏ Li-Fi ו-ZigBee לטווחים קצרים, ו-4G,‏ 5G ו-LoRa לטווחים בינוניים וארוכים.

המונח "האינטרנט של הדברים" ככל הנראה נטבע על ידי קווין אשטון מחברת פרוקטר אנד גמבל בשנת 1999. באותו זמן אשטון טען כי התקן RFID יהיה הכרחי עבור האינטרנט של הדברים, ויאפשר למחשבים לשלוט בכל מכשיר חשמלי. עם זאת, הרעיון של רשת מכשירים חכמים הוצג עוד קודם לכן. כבר בשנת 1982, אז מכונת ממכר של קוקה-קולה הייתה המכשיר הראשון שחובר לרשת, והיה מסוגל לדווח את המלאי שלו ואת טמפרטורת המשקאות.

בחברת סיסקו מערכות העריכו כי האינטרנט של הדברים "נולד" כאשר מספר המכשירים המחוברים לאינטרנט עלה על מספר האנשים, בין השנים 2008 ל-2009, כאשר יחס החפצים/אנשים גדל מ-0.08 ב-2003 ל-1.84 ב-2010.

הכוח המניע העיקרי מאחורי האינטרנט של הדברים הוא טרנזיסטור MOSFET, אשר הומצא במקור בשנת 1959 במעבדות בל. טרנזיסטורי MOSFET הם אבן בניין בסיסית ברוב המכשירים האלקטרוניים כמו: מחשבים, טלפונים חכמים, טאבלטים, ושרתי אינטרנט. עם התקדמות הטכנולוגיה המואצת בסוף המאה ה-20 ובתחילת המאה ה-21, גודלם מוזער, הופחתה צריכת החשמל שלהם על ידי בידוד סיליקון וריבוי ליבות.

אף שהיכולת של מכשירים לתקשר ביניהם הייתה קיימת גם קודם, בעשור השני של המאה ה-21 החלה התפתחות מהירה של "האינטרנט של הדברים", כתוצאה מהשתלבות של מספר טכנולוגיות רלוונטיות, כגון האינטרנט, אינטרנט אלחוטי, מחשוב ענן, מערכות משובצות מחשב ומערכות מיקרו אלקטרו-מכניות. גורם נוסף, שתרם להתפתחותה של התפישה היא הקישוריות הזולה והתפתחות רשתות הסלולר, עם כניסת הדור הרביעי (4G) מבוסס טכנולוגיית ה-LTE. על פי הערכות חברת המחקר "גרטנר" משנת 2014, בסוף שנת 2020 מספר ההתקנים המחוברים בעולם יגיע לכ-26 מיליארד. על פי תאגיד הייעוץ "מקינזי", שווי השוק הגלובלי של תחום האינטרנט של הדברים צפוי לצמוח ל-620 מיליארד דולר עד שנת 2025. חברת סיסקו צופה שוק של 14 טריליון דולרים ב-2020 בתחום זה.

חברת Swarm Technologies המתמחה בתחום מנהלת צי לוויינים לאבטחת תקשורת לטובת "האינטרנט של הדברים".

ה-IoT יוצר הזדמנויות לשילוב ישיר יותר של העולם הפיזי במערכות מבוססות מחשב, וכתוצאה מכך שיפור היעילות, תועלת כלכלית והפחתה של מאמץ אנושי.

בתים חכמים

מכשירי IoT בעלי חלק מהותי בקונספט אוטומציה ביתית, שיכולים לכלול מערכות תאורה, חימום ומיזוג אוויר, מדיה ואבטחה, יתרונות לטווח ארוך עשויים לכלול חיסכון באנרגיה על ידי כיבוי אוטומטי של אורות ומכשירים אלקטרוניים. בית חכם או בית אוטומטי יכול להיות מבוסס על פלטפורמה או רכזות השולטות במכשירים חכמים ומכשירי חשמל ביתיים. למשל, באמצעות HomeKit, המוצע על ידי חברת אפל, יצרנים יכולים לאפשר למוצרים ביתיים ואביזרים לתקשר ולהישלט על ידי יישום iOS בתקנים כגון אייפון או שעון אפל.

ישנן גם רכזות בית חכם ייעודיות המוצעות כפלטפורמות עצמאיות לחיבור בין מוצרי בית חכם שונים וכוללות את אמזון אקו, Google Home, HomePod של Apple ו-SmartThings Hub של סמסונג. בנוסף למערכות המסחריות, קיימות פלטפורמות רבות בעלות קוד פתוח, כולל עוזר בית: OpenHAB ,Domoticz, ו־HomeAssistant.

דוגמאות נוספות הם היכולת של הטלפון החכם לשלוט על מכשירי חשמל כגון תאורת הבית, מכונות כביסה שמשתמשות בשירותי האינטרנט האלחוטי לניטור והפעלה מרחוק, התקנים לבישים כמו שעונים ונעליים לניטור מדדים בריאותיים ומדדי כושר, ניטור למערכות אבטחה ושליטה מרחוק וניהול אפקטיבי וחכם של מערכות חשמל (כמו דוד חשמלי).

בשנת 2015 כבר היו 83 מיליון מכשירים חכמים בבתיהם של אנשים.

במחקר בתחום החינוך נבדק היישום של האינטרנט של הדברים ביצירה של מרחבים שתורמים תרומה גדולה יותר ללמידה

למידה אופפת – ubiquitous learning - ההתפתחות המהירה של טכנולוגיית המידע מזרזת הכנסה של הדור הבא של טכנולוגיה אופפת. בתחום זה חשובה מאוד סביבת הלמידה באמצעות למידה של טכנולוגיות שונות כמו שילוב טלפונים ניידים ושל אמצעים אחרים של מסירה של תוכן.

תלמידים יכולים לקבל את התכנים הנכונים של הלמידה ולהגיע ללימוד עצמי במקום ובזמן הנכונים.

שימושים נוספים

האינטרנט של הדברים כולל טכנולוגיות שמאפשרות למשל: ניטור שתלי לב, שבבים המותקנים על חיות משק לצורכי ניטור ומעקב, תחבורה חכמה שכוללת כלי רכב המצוידים בחיישנים מובְנים ורכבים אוטונומיים המתקשרים ביניהם, כבישים חכמים, התקני שטח המסייעים בפעילויות חילוץ והצלה ועוד.

בתחום הקמעונאות וניהול שרשרת האספקה, חברת וול מרט משנעת את סחורותיה בעזרת שבבים שמזהים איזו סחורה חסרה באיזה סניף וכיצד ובאיזו דחיפות יש לטפל בכל פריט.

יישומים צבאיים

האינטרנט של הדברים הצבאיים (IoMT) הוא יישום של טכנולוגיות IoT בתחום הצבאי למטרות סיור, פיקוח ומטרות תומכות לחימה נוספות. פיתוח יישומים אלה מושפע מאוד מהתחזיות העתידיות של לוחמה בסביבה עירונית והיא כוללת שימוש בחיישנים, תחמושת, כלי רכב, רובוטים, טכנולוגיה לבישה, וטכנולוגיה חכמה אחרת הרלוונטית בשדה הקרב.

התפתחות ה-IoT מעוררת חשש מפני התגברות היכולת של תוקפים ליצור התקפות סייבר. ראש ה-CIA לשעבר, דייוויד פטראוס, אמר בתחילת 2012 כי רעיון "הבתים החכמים" הוא אוצר של ממש לאנשי ריגול, ועומד, לדבריו, "לשנות את תפישת הסודיות שלנו". לפי פטראוס: "חפצים בעלי עניין יאותרו, יזוהו, ינוטרו ויישלטו מרחוק באמצעות טכנולוגיות, כגון: זיהוי תדרי רדיו, רשתות חיישנים, שרתים מזעריים, וכולם יחוברו לדור הבא של האינטרנט באמצעות מחשבים רבי-עוצמה בעלות נמוכה".

ואכן, עם התפתחות מגמת ה-IoT, התפתחה גם ההבנה שעולם אבטחת המידע נתקל באתגר שטרם הכיר: הפיכתם של מכשירי חשמל בסיסיים (כגון מקרר, שואב אבק וכו') למוצרים עליהם יש להגן כמו על כל מכשיר קצה אחר. אחד מהאירועים שנחשב לכזה ששינה את צורת החשיבה ביחס למוצרם אלו היא הנוזקה Mirai, שהשתלטה על מאות אלפי מכשירי IOT בעולם והשתמשה בהם כרשת בוטנט. בעקבות-כך, במהלך השנים האחרונות חל שיפור משמעותי בכל הנוגע לאבטחת מכשירי IOT, שעדיין נחשבים לחוליה החלשה ברשתות-המחשבים, אך ברמה פחותה יותר. אחת המתקפות המפורסמות בתחום הייתה ב-2017 על אפליקציית Never Home Alone שהותקנה במכשירים החכמים של חברת LG אלקטרוניקה. חברה ישראלית העוסקת באבטחת האינטרנט של הדברים היא ארמיס סקיוריטי.

  מדיה וקבצים בנושא האינטרנט של הדברים בוויקישיתוף

• עמי רוחקס דומבה‏, האינטרנט של הדברים: מהפכת הטכנולוגיה הבאה?, באתר וואלה‏, 18 במרץ 2013
• אבי בליזובסקי, ‏האינטרנט של הדברים כבר כאן, באתר "הידען", 30 במרץ 2013
• איילת רוזן, ‏היי, המקרר שלכם התקשר, באתר ‏מאקו‏, 28 בנובמבר 2013
•   עודד ירון, העתיד של האינטרנט: אינטרנטים רבים, באתר הארץ, 12 במרץ 2014
• עודד יואלי, תחילתו של עידן אינטרנט הדברים, באתר כלכליסט, 23 באפריל 2014
•   ענבל אורפז, להדליק מזגן דרך הסמארטפון: הישראלים שמחברים לאינטרנט בתים, מכונית ובקבוקי תינוקות, באתר TheMarker‏, 26 ביוני 2014
• יניב אביטל, 10 דוגמאות מוצלחות לטרנד ה'אינטרנט של הדברים', באתר Geektime‏, 10 בספטמבר 2014
• ערן אלראי, ‏מה זה, לעזאזל, "האינטרנט של הדברים?", באתר "אנשים ומחשבים", 23 באוקטובר 2014
•   עומר שוברט, הערים החכמות של העתיד יידעו לפנות אשפה ולחזות פשעים, באתר הארץ, 29 באוקטובר 2014
• סוּ הלפרן, The New York Review of Books, חייבים לדבר על הדברים, באתר "אלכסון", 27 בנובמבר 2014
• אריק וייס, כשהמיקרוגל יחליט לנקום: תופעת "האינטרנט של הדברים" מעוררת תקווה ודאגות, באתר nana10‏, 13 בדצמבר 2014  
• אבי בליזובסקי, ‏"אם לא תיפתר בעיית האבטחה לא נוכל להינות מההבטחה של מהפכת האינטרנט של הדברים", באתר "הידען", 26 באפריל 2015
• אבי בליזובסקי, פרופ' מרק הורוביץ מסטנפורד: "חייבים לתכנן את תשתית האינטרנט של הדברים כך שתהיה מאובטחת ותדאג לפרטיות מיסודה", באתר chiportal‏, 7 במאי 2015
•   אמיר טייג, תשכחו מכל מה שהכרתם: היום שבו המכונית, המזגן, ומכונת הכביסה שלנו יחוברו לאינטרנט, באתר TheMarker‏, 23 ביוני 2015
• הגר בוחבוט, Tech Talk: מהי מהפכת ה-IoT?, באתר ynet, 9 בפברואר 2018
• אמיר עוז, ‏האינטרנט של הדברים – קווים לדמותו, באתר "אנשים ומחשבים", 12 בספטמבר 2018
•   רן לוי, לנהל את ת"א מהאסלה - על ערים חכמות והאינטרנט של הדברים, באתר "עושים היסטוריה" (שידור של הפודקאסט וטקסט מלא שלו)
• איגוד האינטרנט הישראלי, מסמך מדיניות ומחקר: מוכנות ישראל לטכנולוגיית "האינטרנט של הדברים" - הערכות לאימוץ הטכנולוגיה בישראל - באתר איגוד האינטרנט הישראלי, 8 במרץ 2022