Akıllı AraçAkıllı EvlerInternet of Nano ThingsInternet of ThingsTeknoloji

Çin Geleceğini Bugün Tasarlıyor

IoT Sensörleri

Bir süredir devam ettirmiş olduğum haftalık yazı dizimize bu yazıdan sonra farklı bir soluk getireceğim. Haftalık işleyişin yerine güncel gelişmeleri paylaşarak, yazılarımıza aynı çizgide devam edeceğiz. Bu hafta altıncı IoNT konulu yazımızda, IoT’nin yatırım, güvenlik, çevre ve kullanım araçlarının gelişiminden ve bu gelişimle paralel doğrultuda yaygınlaşan IoNT uygulamalarına Çin gibi ülkelerin yaptıkları yatırımlar ile ne gibi sonuçlar elde edilebileceğinden bahsedeceğiz. Bir önceki  yazımıza buradan ulaşabilirsiniz.

Geleceğin, kaçınılmaz bir sonucu olarak internete bağlı nesnelerin sayısı ve bu nesnelerin pazar hacminin giderek artacağı aşikâr. Bu durumu biraz da verilerle açıklarsak, IDC tarafından yapılan araştırmalara göre sektör hacmi 2020 yılına gelindiğinde 1 trilyon doları aşacağı, ayrıca 50 milyar cihazın birbirine bağlı olacağı belirtilmiş. Diğer bir yandan nano boyuttaki nesnelerin internetinden de (IoNT)  bahsedecek olursak aynı oranda gelişim ve kullanımından söz edebiliriz.

IoNT ve IoT pazarlarının hızla büyümesi gizlilik ve güvenlik sorunlarını da beraberinde getiriyor. Kritik veriler internet üzerinden cihazlar arasında iletildiğinden, verilerin güvenliği ile ilgili endişeler artmış durumda. Gartner firmasının yayınladığı “Forecast: IoT Security, Worldwide 2018” adlı rapora göre, nesnelerin interneti cihazlarına güvenlik sağlamak giderek pahalılaşıyor. Analist firma, 2017 yılında 1,2 milyar dolar olan IoT güvenlik harcamalarının 2018 yılında %28 artışla 1,5 milyar dolara ulaşacağını belirtirken, IoT güvenliğinin 2021 yılında 3.1 milyar dolara ulaşması bekleniyor. Rapora göre, bu durumun IoT güvenliği üzerindeki potansiyel harcamayı %80 oranında engelleyeceği bildiriliyor.

IoNT pazarının büyümesini engelleyen bir diğer faktör nanoteknoloji’nin gelişimi için gereken devasa sermaye yatırımıdır. Gelişimin meyvelerini alma hususunda araştırmaların uzun sürmesi ve riskin yüksek olmasından dolayı yatırımlar çekingen yapılmaktadır. Şu anda Çin devlet desteği ile yatırım konusunda başı çekmektedir.

Pazar Lideri Çin

Dünya çapında mobil operatörlerin çıkarlarını temsil eden bir organizasyon olan GSMA tarafından yayınlanan rapora göre IoT pazarında Çin’in üstünlüğünün her geçen gün arttığını belirtmiş. Bunun başlıca nedeni olarak sektörün devlet tarafından güçlü bir şekilde desteklenmesi ve Çin’de hızla gelişen yapay zeka teknolojisi gösterilmiş. GSMA’ya göre Çin, IoT pazarının üçte birini oluşturuyor. 2025 yılında tüm dünyada 13,8 milyar IoT bağlantılı cihazın bulunacağı, bu cihazların 4,1 milyarının Çin’de bulunacağı öngörülmüştür.

Başta Çin olmak üzere, gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerin IoT yatırımlarının sebeplerine bakmak gerekirse, her bir ülke için büyük bir önem arz eden üretimin daha verimli yapılması aynı zamanda da maliyetlerin azaltılması için IoT teknolojisi kullanılmaktadır.

Üretimdeki Kazanç 

Fabrikada üretimi gerçekleştiren cihazların birbirleriyle tam koordineli bir şekilde çalışması için IoT teknolojisi gerekmektedir. Bu teknoloji sayesinde, anlık veri akışına erişmek mümkündür. Birbirleriyle haberleşerek etkileşim halinde olan cihazlar fabrika içerisinde tam performanslı olarak çalışabilmektedir. Ayrıca bulut teknolojisi ile birleştirilen nesnelerin interneti teknolojisi ile fabrika içerisindeki cihazları uzaktan kontrol etmek de mümkündür. Sistemi çalıştırmak veya durdurmak için uzaktan erişim yeterlidir. Fabrika içerisinde fiziksel bir müdahaleye gerek duyulmaz. Cihazların haberleşmesi ile birlikte tüm cihazların ayrıntılı bir raporuna erişmek mümkündür. Hangi cihaz ne kadar çalışmış, ne kadar üretim yapmış, ne zaman hata almış, ne kadar hammadde kullanılmış, operatör ne kadar cihaz başında vakit geçirmiş ve bunun gibi verilere çok kolay bir şekilde erişilebilmektedir.

IoT sayesinde, fazla hammadde kullanımının önüne geçilmekte olup tasarruf sağlanmaktadır. Aynı şekilde enerji kullanımını optimize ederek fazla elektrik tüketiminin de önüne geçilmektedir. Ayrıca, sistemde oluşabilecek en ufak arızayı hemen uyarı olarak yöneticiye bildirmekte olup, cihazların otomatik stop edilebilmesi de mümkündür. Zamanlama özelliği sayesinde, 7/24 istenildiği zaman üretim başlayabilir, istenildiği zamanda üretim durabilmektedir. Özellikle ilk başta açılıp ısınması / kendini senkronize etmesi beklenen cihazlarda veya açılımı geç süren cihazlara konulacak ufak bir yazılım sayesinde 1 saat önceden cihaz kendiliğinden açılabilir. Bu sayede iş başı yapıldığı zaman cihaz direkt kullanıma hazır hale gelir.

Üretim esnasında sağlanacak kolaylıklara baktıktan sonra, insanın aklına ” peki bu kadar mı? ” sorusu geliyor. Üretim problemlerinin yanı sıra sosyal çevre ve insan hayatının düzenlenmesi konusunda nüfusun artmasıyla problemlerin çoğaldığını görüyoruz. Çözüm adına atılabilecek adımlar mevcut.

Nesnelerin İnterneti ve Çevre 

Teknoloji, insan hayatını her geçen gün biraz daha sarmakla birlikte hayatı kolaylaştırmanın da en keyifli kapılarını aralamaktadır. Bu sistem sadece insan hayatı için değil tüm dünyayı da etkileyecek bir yapıyı gündeme getirmektedir. Dünya nüfusu 7 milyarın üzerine çıkmışken bu sayı her yeni gün biraz daha artmaya devam ediyor. Hal böyle olunca insanların yönetilmesi de zaman zaman güç bir hale geliyor. İşte iot teknolojisi yönetim alanında da kullanılabilecek bir uygulamanın ilk adımı niteliğini taşımaktadır.

Hava kirliliğinden katı atık depolama sistemlerine kadar tüm dünyanın belli bir düzen içerisinde hareket etmesini sağlamak amacıyla bu sistem kullanılmaktadır. Bu sistem sayesinde sensör tabana sahip olan cihazlar geliştirilmiştir. Kanalizasyon, katı atık merkezleri ya da ormanlık bölgelerde bu sensör kolaylıkla veri toplayarak tehlikenin ne boyutta olduğu hakkında analizler yaparak çeşitli verilere ulaşılmasını sağlamaktadır. Örneğin bir şehirde çevrenin beşeri faktörler ile ne kadar kirletildiği bu sistem aracılığı ile ortaya çıkmaktadır.

Dünyamızda kullanılan yüksek enerji tüketimi hem doğa hem de insan açısından ciddi bir tehlike oluşturmaktadır. Fakat burada da nesnelerin interneti kullanılarak gerekli önlemlerin alınması söz konusudur. Enerji tüketen ürünlerin verimlilik durumları optimize edildiğinde gereksiz kullanımın önüne geçilebilmektedir. Kamu düzeni ve güvenliğinden sağlık alanına kadar pek çok alanda kullanılan nesnelerin interneti tam kapasite ile kullanılmaya başlandığı zamandan itibaren daha güçlü ve verimli bir dünya düzeni söz konusu olacaktır.

IoT sisteminin binalara entegre edilmesi halinde ise deprem sonrasında binaların aldığı hasarlar daha net bir biçimde ortaya çıkarılabilmektedir. Bu sayede hasarlı binaların kullanımı da ortadan kaldırılarak olası tehlikeler egale edilmektedir. Sistemlerin faaliyete geçmesi için sensörler kullanılmaktadır. Bu sensörler sayesinde yukarıda anlatığımız bir çok yeniliği hayata geçirebiliriz.

Sensör Nedir?

Fabrikalar, taşımacılık, üretim yada yaşam alanları çok daha yoğun olarak kullanılan nesnelerin interneti konseptinin asıl yapı taşları sensörlerdir. İnternet tüm bu oluşumun beyni ise sensörler de adeta göz, kulak, deri, burun gibi duyu organlarıdır. Onlar sayesinde cihazlar hem birbirini hem de dış dünyadaki organik hayatı algılayıp anlamlandırabiliyor. Sensörler ısı, ışık, temas gibi girdileri dijital ve kullanılabilir sinyallere dönüştürürler.

Oldukça farklı işlevleri hayata geçirmeyi sağlayan sensör türleri ile sistemlere birbirinden güçlü yetenekler kazandırılabiliyor. Büyük bütçeler gerektiren otomasyon sistemleri, akıllı ev donanımları vs. birkaç dolarlık sensörler bozulduğunda işlevsiz kalabiliyor. Bu durum da sensörlerin önemini bir kez daha vurguluyor.

Sensörler Arası İlişki

Kullanım alanlarına sensörler ekleyip onları internet üzerinden birbirleriyle iletişime geçirmek, gerçek zamanlı konum takibi, performans izleme, iş akışlarının geliştirilmesi ve ihtiyaca göre sistem optimizasyonu gibi iyileştirme gibi seçenekleri bizlere sağlıyor. Örneğin bir gemi veya tekneniz var. İnternet üzerinden gelen bilgiler ile tam konumunu ve arızası olup olmadığını görebilirsiniz. Ya da otomobilinizi büyük bir otoparka bıraktınız ve dönüşte yüzlerce araç içinden bulmanız gerektiğinde cep telefonunuz aracılığı ile kolayca konumunu takip edip aracınıza ulaşabilirsiniz.

Akıllı sulama sistemleri tarım dünyasında oldukça etkili bir rol oynamaya başladı. Toprağın nem ve mineral durumunu sürekli olarak izleyen sensörler, gerektiğinden gübreleme ve sulama mekanizmalarını devreye sokarak verimli bir toprak elde edilmesini sağlıyor. Bir adım ötesinde ise tüm sensörlerin internet üzerinden hava tahminlerini alabilmesi ve buna göre toprağı sulama kararını verebilmesi veya üstü açılıp kapanabilen sera sistemlerinde dolu, fırtına gibi afet durumlarında ekinleri koruyacak sistemler geliştirilmesi var.

Kullanım alanlarına göre sensörlerin çeşitleri de değişmektedir. Örnek olarak başlıca; sıcaklık, yakınlık, basınç, su kalitesi, kimyasal, gaz, duman ve kızılötesi sensörlerini verebiliriz.

Sıcaklık Sensörleri

Sıcaklık sensörleri sizin de tahmin edebileceğiniz gibi en çok buzdolabı, klima gibi ısıtma, soğutma, iklimlendirme sistemlerinde kullanılıyor. Fakat işin içine internet de girince konu nesnelerin internetine dönüyor ve her alanda olduğu gibi sensörler bu alanda da uygulama skalasını genişletiyor. Sıcaklık algılayıcılarda termokupl (ısıl çift), direnç sıcaklık dedektörü, termistör, yarı iletken algılayıcı ve kızılötesi sensörler gibi çeşitler bulunuyor. Her birinin kullanım alanına göre ayrı yetenekleri var. Örneğin DH11 sensöründen sıcaklık ve nem bilgileri alınabilirken , ısıl çiftlerde sadece sıcaklık değeri alınabilir. Yüksek sıcaklık, düşük sıcaklık, nemli ortam, sıvı veya katı ortam gibi farklı şartlara göre en uygun sensörün belirlenmesi gerekir.

Yakınlık Sensörleri

Hareket içeren tüm süreçlerde en yoğun olarak kullanılan sensör çeşididir. Günlük hayatta otomobillerde park sensörü olarak da karşımıza çıkan bu sensör türü, endüstrinin özellikle seri üretim ve otomasyonlu üretim alanlarında vazgeçilmez elemanlardan biridir. Yakınlık sensörleri endüktif, kapasitif, fotoelektronik ve ultrasonik olarak kendi içinde gruplara ayrılır. Burada yine kullanılacak ortam ve sistemin özellikleri belirleyici olur. Karanlık , aydınlık, nemli, kuru, gazlı çalışma ortamı, yüksek hızlı algılama gibi taleplere göre üretici kataloglarından uygun seçimler yapılmalıdır.

Basınç Sensörleri

Basınç sensörleri basıncı algılayıp elektrik sinyallerine dönüştürür. Örneğin köprü ayaklarındaki su basıncını sürekli olarak izleyen sensörler, taşkın yaşanması durumunda yükselerek suyun artırdığı basıncı internet aracılığı ile ilgili ekiplere iletir. Bu hem yapının ömrünü korumak hem de olası kazalarda can kayıplarını engellemek için oldukça etkili bir yöntemdir.

Su Kalitesi Sensörleri

Özellikle şehirlerin su dağıtım şebekelerinde kullanılan sensörlerdir. İnternet aracılığı ile takip merkezine anlık olarak veri gönderebilen sensörler ile su kalitesi, afetler sonrası içme suyu kontrolü gibi hayati organizayonlar kolayca takip edilebiliyor.

Kimyasal Sensörler

En yaygın olarak endüstriyel sahalarda ortam ölçümü ve denetleme konularında kullanılır. Binlerce kimyasal çeşidi kullanan tesislerde olası sızıntıların erken teşhisi ve kontrol altına alınmasında rol oynarlar. Çevresel felaketlerin yanı sıra can kayıpları ve yaralanmaların önüne geçilebilmesi için oldukça önemli parçalardır.

Gaz Sensörleri

Kimyasal sensörlere benzer şekilde endüstriyel sahalarda ortam ölçümü ve denetleme konularında kullanılır. Bunun dışında evlerimizde doğalgaz sızıtılarının takibi için de kullanılır. Karbondioksit, hidrojen, ozon, doğal gaz, nem ölçer, baca gazı ölçer gibi türleri en sık kullanılanlarıdır.

Duman Sensörleri

Gaz sensörleri ile karıştırılmamalıdır. Bu sensörler ortamın dumanını, ışık kırılmaları (optik) ve iyonizasyon yöntemleri ile algıladığından daha çok yangın alarmı konularında hemen hemen her binada karşımıza çıkıyor. Optik türleri dumanın ışınları gölgelemesini algılarken, iyonizasyon türlerinde hava içerisindeki kimyasallarla reaksiyona girme prensibine göre çalışır.

Kızılötesi Sensörler

Kızılötesi ışınların yansımalarındaki değişimleri takip eden sensörlerdir. Hareket algılayabildiği gibi nesneler tarafından emilen ısıyı da algılayabilirler. Termal kameraların çalışma prensibi de buna dayanır. Kan akışı ve kalp ritmi izlemede, akıllı telefon ve saatler, uzaktan kumandalar, gece görüş teknolojileri otomobillerin kör nokta algılama teknolojileri gibi birbirinden farklı alanlarda karşımıza çıkabilirler.

 

Özetle sensörler ve internet tabanlı uygulamalar yaşam kalitemize çağ atlatabilecek teknolojiler olarak karşımıza çıkıyor. Doğru uygulamalar ve optimizasyonlarla akıllı evlerden tarım sahalarına, karanlık fabrikalardan turizm dünyasına, otomotivden tıbba çok geniş skalada nesnelerin interneti bizlerle beraber olabilecek potansiyelde.

Keşfedilmiş olandan çok, keşfedilmemişin varlığı, öğrenilmiş olandan çok, öğrenilmemişin varlığını hiçbir zaman unutmayın. Sonsuz yaşam döngüsünde kısıtlı hayatlarımızı kendimize, çevremize ve geleceğimize katacağınız faydanın gurunu hayatınızın her alanında yaşamanız dileğiyle.

Ali Mesut DEMİR

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Buna da göz atın

Close
Close