Internet of things (IOT) Note

उदाहरण के लिए, एक स्मार्ट थर्मोस्टेट एक कमरे में तापमान और आर्द्रता को महसूस कर सकता है, हीटिंग या कूलिंग सिस्टम को तदनुसार समायोजित कर सकता है, विश्लेषण और अनुकूलन के लिए क्लाउड सेवा को डेटा भेज सकता है, और स्मार्टफोन ऐप या वॉयस असिस्टेंट द्वारा दूरस्थ रूप से नियंत्रित किया जा सकता है।

आईओटी क्यों महत्वपूर्ण है और इसके क्या फायदे हैं?

IoT 2010 के बाद से व्यापार और अर्थव्यवस्था के डिजिटल परिवर्तन में सबसे महत्वपूर्ण रुझानों में से एक के रूप में उभरा है। IoT विभिन्न डोमेन में नवाचार, दक्षता और मूल्य निर्माण के नए अवसर प्रदान कर सकता है, जैसे:

• मानव स्वास्थ्य (Human health: ) IoT डिवाइस स्वास्थ्य और कल्याण की निगरानी या रखरखाव कर सकते हैं, बीमारियों के प्रबंधन में सहायता कर सकते हैं या व्यक्तिगत देखभाल प्रदान कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, पहनने योग्य या निगलने योग्य उपकरण महत्वपूर्ण संकेतों, रक्त शर्करा के स्तर या दवा के सेवन को ट्रैक कर सकते हैं।

• घर: IoT डिवाइस सुरक्षा, मनोरंजन, आराम या ऊर्जा प्रबंधन जैसे घरेलू जीवन के विभिन्न पहलुओं को स्वचालित या बढ़ा सकते हैं। उदाहरण के लिए, होम वॉइस असिस्टेंट स्मार्ट लाइट, लॉक, कैमरा या उपकरणों को नियंत्रित कर सकते हैं।

• खुदरा (Retail) : IoT डिवाइस खुदरा वातावरण में ग्राहक अनुभव, इन्वेंट्री प्रबंधन या मार्केटिंग में सुधार कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, स्व-चेकआउट कियोस्क प्रतीक्षा समय को कम कर सकते हैं, स्मार्ट शेल्फ कम स्टॉक स्तर का पता लगा सकते हैं, या बीकन ग्राहकों के स्मार्टफ़ोन पर वैयक्तिकृत ऑफ़र भेज सकते हैं।

• ऑफिस: IoT डिवाइस ऑफिस सेटिंग्स में बिल्डिंग ऑपरेशंस, सिक्योरिटी या प्रोडक्टिविटी को ऑप्टिमाइज़ कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, स्मार्ट मीटर ऊर्जा की खपत की निगरानी और समायोजन कर सकते हैं, बायोमेट्रिक स्कैनर अभिगम नियंत्रण बढ़ा सकते हैं, या स्मार्ट डेस्क उपयोगकर्ता की प्राथमिकताओं के आधार पर ऊंचाई या प्रकाश व्यवस्था को समायोजित कर सकते हैं।

• निर्माण (Manufacturing) : IoT डिवाइस मानकीकृत उत्पादन वातावरण में दक्षता, गुणवत्ता या सुरक्षा बढ़ा सकते हैं। उदाहरण के लिए, सेंसर उपकरण के प्रदर्शन या पर्यावरण की स्थिति की निगरानी कर सकते हैं, रोबोट दोहराए जाने वाले कार्यों को स्वचालित कर सकते हैं या खतरनाक सामग्रियों को संभाल सकते हैं, या आरएफआईडी टैग इन्वेंट्री को ट्रैक कर सकते हैं या चेन मूवमेंट की आपूर्ति कर सकते हैं।

• खनन (Mining:)  IoT डिवाइस पूर्वानुमानित रखरखाव, स्वास्थ्य और सुरक्षा निगरानी, ​​या कस्टम उत्पादन वातावरण में संसाधन अनुकूलन को सक्षम कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, सेंसर मशीनरी या पाइपलाइनों में दोष या विसंगतियों का पता लगा सकते हैं, पहनने योग्य खतरों या आपात स्थितियों के श्रमिकों को सचेत कर सकते हैं, या ड्रोन दूरस्थ या दुर्गम क्षेत्रों का सर्वेक्षण कर सकते हैं।

• परिवहन ( Transportation): IoT डिवाइस वाहनों के लिए स्थिति-आधारित रखरखाव, उपयोग-आधारित डिज़ाइन या प्रीसेल्स एनालिटिक्स को बढ़ा सकते हैं। उदाहरण के लिए, टेलीमैटिक्स वाहन के प्रदर्शन या ड्राइवर के व्यवहार पर डेटा एकत्र और प्रसारित कर सकता है, स्मार्ट नेविगेशन सिस्टम वास्तविक समय की ट्रैफ़िक जानकारी या मार्ग अनुकूलन प्रदान कर सकता है, या कनेक्टेड कार प्लेटफ़ॉर्म यात्रियों को व्यक्तिगत सेवाएँ या मनोरंजन विकल्प प्रदान कर सकता है।

IoT की कुछ चुनौतियाँ और जोखिम क्या हैं?

इसके संभावित लाभों के बावजूद, IoT में कुछ चुनौतियाँ और जोखिम भी हैं जिन्हें उद्योग और सरकारी हितधारकों द्वारा संबोधित करने की आवश्यकता है। इनमें से कुछ में शामिल हैं:

• गोपनीयता (Privacy): IoT डिवाइस बड़ी मात्रा में व्यक्तिगत या संवेदनशील डेटा एकत्र करते हैं जिनका उपयोग अनधिकृत उद्देश्यों के लिए किया जा सकता है या साइबर हमलों के संपर्क में आ सकता है। उपयोगकर्ताओं का अपने डेटा पर पूर्ण नियंत्रण नहीं हो सकता है या तीसरे पक्ष द्वारा इसका उपयोग या साझा करने के तरीके पर सहमति नहीं हो सकती है।

• सुरक्षा (Security) : IoT उपकरणों में भेद्यताएं हो सकती हैं जिनका उपयोग हैकर्स द्वारा नेटवर्क या सिस्टम तक पहुंच प्राप्त करने, सेवाओं या बुनियादी ढांचे को नुकसान या व्यवधान पैदा करने, या उपयोगकर्ता सुरक्षा या गोपनीयता से समझौता करने के लिए किया जा सकता है। IoT उपकरणों में एन्क्रिप्शन, प्रमाणीकरण, या अपडेट जैसी पर्याप्त सुरक्षा सुविधाओं का भी अभाव हो सकता है।

• इंटरऑपरेबिलिटी ( Interoperability:) : IoT डिवाइस विभिन्न संचार प्रोटोकॉल, मानकों या प्लेटफॉर्म का उपयोग कर सकते हैं जो एक दूसरे के साथ या मौजूदा सिस्टम के साथ संगत नहीं हैं। यह IoT अनुप्रयोगों की कार्यक्षमता, मापनीयता या विश्वसनीयता को सीमित कर सकता है।

• विनियमन (Regulation) : IoT डिवाइस विभिन्न न्यायालयों में काम कर सकते हैं जिनके पास डेटा सुरक्षा, उपभोक्ता अधिकार, उत्पाद दायित्व या नैतिक मुद्दों पर अलग-अलग कानून, नियम या दिशानिर्देश हैं। यह IoT प्रदाताओं और उपयोगकर्ताओं के लिए कानूनी अनिश्चितताओं, संघर्षों या अनुपालन चुनौतियों का निर्माण कर सकता है।

निष्कर्ष (Conclusion):
IoT एक तेजी से विकसित होने वाला क्षेत्र है जिसमें 21वीं सदी में जीवन और व्यवसाय के विभिन्न पहलुओं को बदलने की क्षमता है। हालांकि, इसके तकनीकी, सामाजिक और कानूनी निहितार्थों पर सावधानीपूर्वक विचार करने की भी आवश्यकता है। चूंकि IoT अधिक व्यापक और सर्वव्यापी हो जाता है, यह सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण है कि यह मानवता और पर्यावरण के सर्वोत्तम हितों की सेवा करता है।

• स्मार्ट होम डिवाइस जो प्रकाश, तापमान, सुरक्षा और मनोरंजन प्रणालियों को दूर से नियंत्रित कर सकते हैं।

• पहनने योग्य गैजेट जो उपयोगकर्ताओं के स्वास्थ्य, फिटनेस, स्थान और गतिविधि के स्तर की निगरानी कर सकते हैं।

• औद्योगिक सेंसर जो उत्पादन, गुणवत्ता, सुरक्षा और दक्षता पर डेटा एकत्र और विश्लेषण कर सकते हैं।

• स्मार्ट सिटी समाधान जो यातायात, ऊर्जा, अपशिष्ट प्रबंधन और सार्वजनिक सेवाओं का अनुकूलन कर सकते हैं।

• कनेक्टेड वाहन जो सुरक्षा, नेविगेशन और प्रदर्शन में सुधार के लिए एक दूसरे और बुनियादी ढांचे के साथ संवाद कर सकते हैं।

3. Architecture of internet of things:

इंटरनेट ऑफ थिंग्स (IoT) का अर्थ है कि वे उपकरण जो इंटरनेट से जुड़े होते हैं और आपस में डाटा का आदान-प्रदान करते हैं। IoT का उपयोग हमारे दैनिक जीवन को सुगम और सुरक्षित बनाने में किया जाता है। 

IoT की architecture में मुख्यत: चार components होते हैं: 

1. sensors
2. network
3. cloud, and 
4. application 

1. Sensors: Sensors IoT devices के माध्यम से environment में होने वाले changes (बदलाव) को detect (पहचान) और measure (माप) करते हैं। Sensors analog signals को digital signals में convert करते हैं। Sensors के प्रकार electrochemical, gyroscope, pressure, light sensors, GPS, RFID, etc. होते हैं .

2. Network: Network sensors से collect किए गए data को cloud पर transfer (स्थानांतरित) करता है। Network में wireless communication technologies (radio waves, Bluetooth, wi-fi, li-fi, etc.) का प्रयोग किया जाता है .

3. Cloud: Cloud network से receive किए गए data को store (संग्रहीत), process (प्रक्रिया), and analyze (विश्लेषण) करता है। Cloud में big data analytics and machine learning algorithms का प्रयोग किया जाता है जिससे कि useful insights (सूचनाएं) प्राप्त हो सकें .

4. Application: Application cloud से प्राप्त insights को user interface (UI) पर display (प्रदर्शित) करता है। Application user की needs (आवश्यकताओं) और preferences (पसंद) के अनुसार customized (अनुकूलित) होता है। Application user को IoT devices को control (नियंत्रित) और monitor (निगरानी) करने में मदद करता है .

IoT architecture की example: 

• Smart home: Smart home में IoT devices sensors, network, cloud, and application components से मिलकर user को comfortable (सुखी) और secure (सुरक्षित) environment प्रदान करते हैं। Smart home में IoT devices में smart lock, smart lights, smart AC, smart TV, smart fridge, etc. शामिल होते हैं.

• Smart lock: Smart lock user को smartphone or smartwatch से door lock or unlock करने में enable (सक्षम) करता है। Smart lock sensor user’s presence (उपस्थिति) or voice command (आवाज सम्मेलन) को detect करके door open or close करता है.

• Smart lights: Smart lights user’s mood (मनोदशा), time of day (समय), or activity (क्रियाकलाप) के अनुसार light intensity (प्रकाश तीव्रता) or color (रंग) को adjust (समायोजित) करते हैं। Smart lights sensor user’s movement (हल-चल) or voice command (आवाज सम्मेलन) को detect करके light on or off करते हैं.

• Smart AC: Smart AC user’s temperature preference (तापमान पसंद), weather condition (मौसम स्थिति), or occupancy status (कक्ष-प्रपति स्थिति) के अनुसार room temperature (कमरा तापमान) or humidity level (नमी स्तर) को control (नियंत्रित) करता है। Smart AC sensor user’s location (स्थान), activity level (क्रिया-स्तर), or voice command (आवाज सम्मेलन) को detect करके AC on or off or mode change (मोड परिवर्तन) करता है.

प्रोटोकॉल के बारे में: 
नमस्कार दोस्तों, आज के इस ब्लॉग पोस्ट में हम बात करेंगे इंटरनेट ऑफ थिंग्स (IoT) के प्रोटोकॉल के बारे में। IoT का मतलब है कि विभिन्न उपकरणों, सेंसरों, सॉफ्टवेयर और सर्विसेज को इंटरनेट से जोड़कर एक साथ काम करना। IoT के माध्यम से हम अपने घर, कार, कपड़े, खाना, स्वास्थ्य और अन्य चीजों को स्मार्ट बना सकते हैं।

लेकिन IoT में सभी चीजों को एक-दूसरे से कैसे बात करना है? इसके लिए हमें प्रोटोकॉल की जरूरत होती है। प्रोटोकॉल का मतलब है कि किसी भी संचार का एक सेट ऑफ रूल्स। प्रोटोकॉल सुनिश्चित करते हैं कि IoT devices में data का transfer सही, सुरक्षित और प्रभावी ढंग से हो।

IoT में प्रमुख प्रोटोकॉल हैं:

• MQTT (Message Queuing Telemetry Transport): MQTT एक publish/subscribe based protocol है, जिसमें devices में messages का exchange होता है। MQTT lightweight, scalable, reliable, low-power consumption, low-latency, open-source protocol है, जिसका use IoT applications में data collection, remote control, telemetry, notifications etc. के लिए किया जाता है ।

• CoAP (Constrained Application Protocol): CoAP एक request/response based protocol है, जिसमें devices में HTTP-like messages का exchange होता है। CoAP UDP (User Datagram Protocol) पर based protocol है, जो resource-oriented, asynchronous, multicast-capable protocol है, जिसका use IoT applications में resource discovery, device management, web services etc. के लिए किया जाता है ।

• HTTP (Hypertext Transfer Protocol): HTTP IoT में सबसे common protocol है, जिसमें devices में web-based messages का exchange होता है। HTTP TCP (Transmission Control Protocol) पर based protocol है, जो stateless, reliable, widely-supported protocol है, जिसका use IoT applications में web browsing, data transfer, RESTful APIs etc. के लिए किया जाता है ।

• AMQP (Advanced Message Queuing Protocol): AMQP IoT में message-oriented middleware (MOM) protocol है, जिसमें devices में binary messages का exchange होता है। AMQP TCP पर based protocol है, जो interoperable, secure, reliable protocol है, जिसका use IoT applications में cloud computing, big data analytics, distributed systems etc. के लिए किया जाता है ।

• XMPP (Extensible Messaging and Presence Protocol): XMPP IoT में real-time communication protocol है, जिसमें devices में XML-based messages का exchange होता है। XMPP TCP पर based protocol है, जो extensible, decentralized, open-source protocol है, जिसका use IoT applications में instant messaging, presence information, voice and video calls etc. के लिए किया जाता है ।

• DDS (Data Distribution Service): DDS IoT में data-centric publish/subscribe based protocol है, जिसमें devices में structured data objects का exchange होता है। DDS UDP or TCP पर based protocol है, जो high-performance, scalable, real-time protocol है, जिसका use IoT applications में industrial automation, robotics, smart grid etc. के लिए किया

5. Functional block of internet of things:

इंटरनेट ऑफ थिंग्स (IoT) का एक फंक्शनल ब्लॉक एक सिस्टम है जो विभिन्न प्रकार के डिवाइसेज को इंटरनेट से जोड़ता है। 

इसके चार मुख्य घटक हैं:

1. सेंसर्स
2. कम्युनिकेशन
3. कम्प्यूटिंग और 
4. एप्लीकेशन।

• सेंसर्स: ये डिवाइसेज होती हैं जो परिवेश की मापने योग्य प्रॉपर्टीज को पहचानती हैं, जैसे तापमान, आर्द्रता, प्रकाश, आवाज, आदि। सेंसर्स IoT सिस्टम की आंखें और कान होते हैं।

• कम्युनिकेशन: यह IoT सिस्टम का माध्यम होता है जो सेंसर्स से प्राप्त डेटा को कम्प्यूटिंग मॉड्यूल को भेजता है। कम्युनिकेशन में वायरलेस प्रोटोकॉल का प्रयोग होता है, जैसे WiFi, Bluetooth, ZigBee, LoRaWAN, 5G, आदि।

• कम्प्यूटिंग: यह IoT सिस्टम का मस्तिष्क होता है जो सेंसर्स से प्राप्त डेटा को संसाधित, संग्रहीत, प्रसंस्कृत, और विश्लेषित करता है। कम्प्यूटिंग में क्‍लाउड सर्वर, माइक्रोकंट्रोलर, माइक्रोप्रोसेसर, FPGA, GPU, AI/ML मॉडल, आदि का प्रयोग होता है।

• एप्लीकेशन: यह IoT सिस्टम का मुख्‍य प्रभाव होता है जो कम्‍प्‍युटिंग से प्राप्‍त परिणामों के आधार पर मानव-मशीन-संपर्क (HMI) को सुलभ, सुरक्षित, और सुन्‍दर बनाता है।

6. Characteristic of internet of things:

इंटरनेट ऑफ थिंग्स (IoT) का मतलब है कि वे उपकरण जो इंटरनेट से जुड़े होते हैं और आपस में डाटा का आदान-प्रदान करते हैं। IoT की मदद से हमारा जीवन आसान और सुविधाजनक होता है। 

IoT की कुछ विशेषताएं हैं:

• IoT में सेंसर, सॉफ्टवेयर, एक्चुएटर्स और कंप्यूटर डिवाइसेज शामिल होते हैं।

• IoT में उपकरणों को क्लाउड, मोबाइल, सोशल मीडिया, वेब, मशीन-लर्निंग, आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस, स्मार्ट सिटी, स्मार्ट होम, स्मार्ट हेल्थकेयर, स्मार्ट एनर्जी, स्मार्ट एग्रीकल्चर, स्मार्ट मैन्युफैक्चरिंग, स्मार्ट ट्रांसपोर्टेशन, स्मार्ट एनवायरनमेंट, स्मार्ट एजुकेशन, स्मार्ट सिक्योरिटी, स्मार्ट प्रोतोकॉल, समर्‍त प्रतिक्रिया प्रणाली (Smart Response System) आदि के साथ कनेक्ट होते हैं।

• IoT में उपकरणों का पहले से प्रोग्राम किया हुआ होता है कि किस प्रकार का डाटा कहाँ भेजना है, किस प्रकार का डाटा कहाँ से प्राप्‍त करना है, किस प्रकार का डाटा कैसे प्रसंस्‍करण (Processing) करना है, किस प्रकार का डाटा कैसे संग्रह (Storage) करना है, किस प्रकार का डाटा कैसे प्रस्‍तुत (Presentation) करना है, किस प्रकार का डाटा पर कौन-सी action perform (Perform) करनी है, etc.

• IoT में उपकरणों में self-learning (स्‍व-सीखन), self-configuring (स्‍व-समनुरूप), self-healing (स्‍व-मुक्‍त), self-adapting (स्‍व-समुपहि), self-optimizing (स्‍व-महत्‍तम), self-awareness (स्‍व-पहि), self-maintenance (स्‍व-मुक्‍त), self-diagnosis (स्‍व-नि), self-protection (स्‍व-मुक्‍त), self-coordination (स्‍व-मुक्‍त), self-cooperation (स्‍व-मुक्‍त), self-management (स्‍व-मुक्‍त) etc. की capabilities (कु) होती हैं।

अर्दुइनो आईडीई का संक्षिप्त विचार:

अर्दुइनो आईडीई एक ओपन सोर्स सॉफ्टवेयर है जो अर्दुइनो बोर्ड के साथ काम करने के लिए बनाया गया है। अर्दुइनो बोर्ड एक माइक्रोकंट्रोलर पर आधारित है जो सेंसर, मोटर, लाइट और अन्य हार्डवेयर को कंट्रोल कर सकता है।

अर्दुइनो आईडीई में प्रोग्रामिंग करने के लिए सी/सी++ का उपयोग किया जाता है। प्रोग्राम को स्केच कहा जाता है|

 स्केच में दो मुख्य फंक्शन होते हैं: 

1. setup() में प्रोग्राम की पहली बार चलने पर होने वाली सेटिंग्स का कोड होता है। 

2. loop() में प्रोग्राम की मुख्य क्रिया का कोड होता है।

स्केच को पहले अर्दुइनो आईडीई में कम्पाइल (compile) किया जाता है, फिर अर्दुइनो बोर्ड पर अपलोड (upload) किया जाता है। स्केच के साथ-साथ, पुस्तकालय (libraries) का भी प्रयोग किया जा सकता है, जो पहले से ही प्रस्तुत हैं, या मंत्री (community) से मिलते हैं। पुस्तकालय में समान प्रकार के स्केच के लिए पहले से ही कुछ कमांड (commands) मौजूद होते हैं, जिनका प्रोग्राम में समावेश (include) किया जा सकता है।