IoT (Nesnelerin İnterneti) Nedir? Nasıl Çalışır?

Teknoloji büyük bir hızla gelişirken sadece telefonlarımız ve bilgisayarlarımız değil, gündelik hayatta kullandığımız her şey akıllı hale gelmekte. Evlerimizdeki termostatlar, ampuller, güvenlik sistemleri, buzdolapları, hatta arabalarımız ve saatlerimiz bile IoT teknolojisi ile donatılmış durumda. Hiç şüphesiz nesnelerin interneti (IoT), modern teknoloji çağının en heyecan verici alanlarından biridir.

Fiziksel nesnelerin internete bağlanarak birbirleriyle iletişim kurması ve bilgi alışverişinde bulunması fikrine dayanan IoT hakkındaki detaylı yazımızı şimdi okuyabilirsiniz.

IoT Nedir? Nesnelerin İnterneti Ne Anlama Geliyor?

Nesnelerin interneti (IoT), günlük hayatta kullanılan nesnelerin birbirleriyle internet üzerinden iletişim kurmasını ve veri alışverişi yapmasını sağlayan bir teknolojidir. Bu teknoloji, web özellikli akıllı cihazlar aracılığıyla veri toplama, gönderme ve işleme yeteneğine sahiptir. Söz konusu akıllı cihazlar topladıkları verileri ağ geçitleri aracılığıyla ileterek bulut sistemlerine veya diğer uç cihazlara bağlanarak paylaşır.

Nesnelerin İnterneti cihazları ilgili diğer cihazlarla iletişim kurarak insan müdahalesi olmadan işlevlerini gerçekleştirir.

IoT, hem günlük yaşamı kolaylaştıran hem de kurumsal, üretim ve endüstriyel alanlarda şirketlere çeşitli faydalar sağlayan uygulamalara sahiptir. IoT’i oluşturan temel bileşenleri nesne bileşeni, veri bileşeni, insan bileşeni ve süreç bileşeni olarak dört başlık altında toplamak mümkündür.

Nesne Bileşeni

İnternet ile birbirine bağlı cihazlar olarak adlandırılan nesne bileşenleri, dahili sunucular ve harici çevreler arasında iletişim sağlayan gömülü sistemleri kullanır. Sensörler, fiziksel özellikleri bilgisayarlar tarafından işlenebilmesi için elektriksel sinyallere dönüştürür. Kontrolörler, sensörlerden alınan verileri buluttaki cihazlara iletmek için kullanılır. En son aktivatörler aktarılan verilere dayanarak sistem ya da mekanizmaları kontrol etmek için kullanılır.

Veri Bileşeni 

Yapılandırılmış ve yapılandırılmamış bilgiler olarak bilinen veri bileşenidir. Yapılandırılmış veriler, bilgisayarlar tarafından kolayca sınıflandırılabilen, sorgulanabilen ve analiz edilebilen dosyalar veya veri setleridir.

Yapılandırılmamış veriler ise ham veriler olarak adlandırılır ve klasik veri biçimlerine dönüştürülmemiş veri tabanı verilerini ifade eder. Verinin etkin taşınması, depolanması ve yönetimi, başarılı bir IoT sistemine önemli katkı sağlar.

İnsan Bileşeni

Çok miktarda veri tek başına anlamlı değildir. Bilgilerin değerli bilgilere dönüştürülmesi ve etkili eylemlerin gerçekleştirilmesi için insanlar tarafından erişilebilir bilgilere ihtiyaç vardır. Bu bilgiler, uygun kararların alınmasına yardımcı olur.

Bu bileşen, Makine-Makine (M2M), Makine-İnsan (M2P) veya İnsan-İnsan (P2P) etkileşimlerini içerir. Nesnelerin interneti teknolojisi temelde M2M bağlantılarına odaklansa da M2P ve P2P etkileşimleri, en değerli etkileşim sürecinin oluşturulmasına yardımcı olur.

Süreç Bileşeni

Süreç bileşeni, IoT’nin diğer bileşenlerinin uyumlu bir şekilde çalışmasını temsil eder. İnsanlar, nesneler ve veriler arasındaki etkileşimi kolaylaştıran süreçler, bilginin doğru zamanda, doğru bir şekilde ve doğru kişilere iletilmesini sağlar.

1 2 3 4

IoT Nasıl Çalışır?

(Rakamlara tıklayarak detayları öğrenebilirsiniz)

IoT'nin temel öğeleri, veri toplama ve iletişim yeteneklerine sahip cihazlardır. Bu cihazlar genellikle internete bağlıdır ve her biri bir IP adresine sahiptir. Verilerin toplanması, cihazlardan bir toplama noktasına iletilerek gerçekleşir. Bu iletişim, kablosuz veya kablolu olarak gerçekleşebilir, verilerin taşınma yöntemi ise uygulamaya bağlı olarak farklılık gösterebilir.

Toplanan veriler, genellikle internet üzerinden bir veri merkezine veya bulut hizmetine gönderilir. Bu merkezlerde veya bulut sistemlerinde veriler işlenir, analiz edilir ve depolanır. Bazen endüstriyel ortamlarda, kritik cihazlar söz konusu olduğunda, verilerin uzak bir merkeze gönderilmesi gecikme sorunlarına yol açabilir. Bu durumda uç bilişim devreye girer.

Uç bilişim, verilerin cihazların yakınında işlenmesini ve analiz edilmesini sağlar, böylece gecikme süresi azaltılır ve hızlı yanıtlar alınabilir. Cihazlar, verileri göndermek ve almak için bir akış bağlantısına sahiptir. Bu akış, verilerin sürekli olarak iletilmesini sağlar. İşlenecek ve depolanacak veriler, bu akış üzerinden iletilir ve merkezi bir noktada toplanır.

IoT'nin temel öğeleri olan veri toplayan cihazlar, iletişim, veri taşıma, veri işleme ve akış yönetimi gibi unsurları içeren bir sistem oluştururlar. Bu sayede, nesnelerin interneti teknolojisi etkin bir şekilde çalışarak, veri alışverişi, analiz ve karar verme süreçlerinde önemli bir rol oynar.

IoT, farklı cihazların ve nesnelerin birbirleriyle iletişim kurabilmesini sağlayan bir ağ yapısıdır. Bu ağ yapısı içerisindeki adımlar şu şekilde özetlenebilir:

• IoT'nin temelini oluşturan şey, nesnelerin internete bağlı olmasıdır. Bu nesneler, sensörler aracılığıyla çevrelerindeki verileri toplarlar. Örneğin, bir akıllı termostat, sıcaklık sensörü aracılığıyla ortam sıcaklığını algılar.
• Sensörlerden toplanan veriler, IoT cihazları veya geniş alan ağları (LPWAN) ile uzun menzilli ağ (LoRaWAN) gibi ağ geçitleri tarafından toplanır. Bu cihazlar verileri işleyebilmek ve iletebilmek için genellikle yerel bir işlem gücüne veya depolamaya sahiptir.
• IoT cihazlarından gelen veriler, ağ geçitleri aracılığıyla iletilir. Ağ geçitleri, yerel ağ ile internet arasında veri iletişimini sağlayan araçlardır. Böylece verilerin bulut tabanlı hizmetlere veya başka bir hedefe iletilmesini sağlanır. Ağ geçitleri, toplanan verileri kablosuz veya kablolu bağlantılar aracılığıyla iletebilir. Kablosuz iletişim, genellikle Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee veya diğer kablosuz protokoller kullanılarak gerçekleştirilir.
• IoT'nin en önemli yönlerinden biri, toplanan verilerin bulut tabanlı hizmetlere aktarılabilmesidir. Bulut tabanlı hizmetler, verilerin depolanması, analiz edilmesi ve işlenmesi için güçlü altyapı ve kaynaklar sağlar. IoT verilerinin analiz edilmesine ve kullanılmasına olanak tanır. Bu veriler, kullanıcılar veya otomatik sistemler tarafından çeşitli uygulamalarda kullanılabilir. Örneğin, akıllı ev sistemleri, kullanıcıların cihazları uzaktan kontrol etmelerini sağlar.

Nesnelerin İnterneti Alanında Yaygın Kullanılan Terimler

IoT hakkında yaygın terimler mevcuttur. Bu terimler ve açıklamaları şu şekildedir:

• Gateaway (Ağ Geçidi): IoT cihazlarından gelen verileri toplar ve yönlendirir. Bu, yerel ağ ile internet arasında veri iletişimini sağlar.
• Hub (Merkezi Nokta): Hub, IoT cihazları arasında veri iletişimini sağlayan merkezi bir noktadır. Cihazlar, hub'a bağlanarak veri alışverişinde bulunabilir.
• Access Point (Erişim Noktası): IoT cihazlarının kablosuz ağa bağlanmasını sağlayan bir cihazdır. Wi-Fi veya başka bir kablosuz iletişim protokolü üzerinden bağlantı sağlar.
• API (Uygulama Programlama Arayüzü): API, yazılımların belirli işlevlere veya verilere erişebilmeleri için sağlanan bir arayüzdür. IoT'de API'ler, cihazların verilerini diğer uygulamalarla paylaşmasına olanak tanır.
• GNSS (Küresel Navigasyon Uydu Sistemi): GNSS, GPS (Global Positioning System) gibi uydu tabanlı navigasyon sistemlerini ifade eder. IoT cihazları, konum verilerini GNSS kullanarak belirleyebilir.
• IIoT (Endüstriyel Nesnelerin İnterneti): IIoT, endüstriyel sektördeki nesnelerin interneti uygulamalarını ifade eder. Fabrikalar, enerji sistemleri, taşımacılık gibi alanlarda kullanılır.
• IoE (Internet of Everything - Her Şeyin İnterneti): IoE, sadece nesneleri değil insanları, süreçleri ve verileri de kapsayan geniş bir kavramdır. Tüm bu unsurların birbiriyle bağlantılı olduğu bir ekosistemdir.
• Sensör: IoT cihazlarına entegre edilen, çevresel değişkenleri algılayan ve ölçen elektronik ekipmanlardır. Örneğin, sıcaklık, nem, hareket, ışık gibi değişkenleri algılayabilen sensörler kullanılabilir.
• Aktüatör: Aktüatörler, IoT cihazları üzerinden hareket veya işlem gerçekleştirmek için kontrol edilebilir çıkış gücü sağlar. Örneğin, bir röle, lambaları açıp kapatabilen bir aktüatördür.
• Bulut Bilişim: IoT cihazlarının topladığı verileri depolamak, işlemek ve analiz etmek için kullanılan merkezi bir sunucu ağıdır. Büyük veri analizi, yapay zeka uygulamaları gibi işlemleri gerçekleştirmek için önemli bir bileşendir.
• Machine Learning (Makine Öğrenimi): IoT verilerinin analiz edilmesi ve desenlerin keşfedilmesi için kullanılan bir yapay zeka yöntemidir. Makine öğrenimi algoritmaları, IoT sistemlerinde otomatik kararlar almak, tahmin yapmak veya anormallikleri tespit etmek için kullanılabilir.
• Güvenlik: Nesnelerin İnterneti kapsamında güvenlik, cihazların ve verilerin korunması anlamına gelir. IoT güvenliği, cihazların güvenli şekilde bağlanması, veri şifrelemesi, yetkilendirme ve erişim kontrolleri gibi önlemleri içerir.
• Edge Computing (Kenar Bilişim): Edge computing, verilerin IoT cihazlarına daha yakın bir konumda, yerel olarak işlenmesini sağlayan bir hesaplama modelidir. Gecikme süresini azaltır, bant genişliği kullanımını optimize eder ve bazı işlemlerin yerel olarak gerçekleştirilmesine olanak tanır. Bant genişliği, iletişim ağlarında önemli bir faktördür. Çünkü bir ağın sağlayabileceği maksimum veri transfer hızını belirler. Daha geniş bir bant genişliği, daha yüksek veri transfer hızı anlamına gelirken, daha dar bir bant genişliği ise daha düşük veri transfer hızına yol açar.

Big Data Nedir?

Big Data (Büyük Veri), IoT cihazlarından toplanan ve hızla artan veri hacmini ifade eder. IoT ekosistemi, sensörler, cihazlar, ağlar ve diğer bileşenler aracılığıyla sürekli olarak büyük miktarda veri üretir. Bu veriler, genellikle yapılandırılmış ve yapılandırılmamış veri şeklinde olabilir.

IoT cihazları, çeşitli sensörler aracılığıyla çevresel değişkenleri ölçer ve bu verileri toplar. Örneğin, sıcaklık, nem, basınç, konum gibi veriler IoT cihazlarından elde edilebilir. Bu veriler, cihazların fiziksel durumlarını, çevre koşullarını veya kullanım alışkanlıklarını yansıtabilir.

Veri miktarının ve hızının yönetilmesi ve analiz edilmesi önemlidir. Büyük veri analizi, IoT verilerini işleyerek değerli bilgileri çıkarmayı ve trendleri, desenleri veya anormallikleri belirlemeyi mümkün kılmıştır. Örneğin, enerji tüketimini optimize etmek için IoT cihazlarından gelen veriler analiz edilebilir, üretim süreçlerinde iyileştirmeler yapılabilir ya da tüketici davranışları hakkında anlayış elde edilebilir.

IoT Kullanım Alanları

Günümüzde IoT, geniş bir yelpazede kullanım alanına sahip olan bir teknolojidir. IoT kullanım alanlarına verilebilecek örnekler şunlar olabilir: 

• IoT, ev otomasyonu ve akıllı ev sistemleri için büyük bir potansiyele sahiptir. Evdeki çeşitli cihazlar (ışıklar, termostatlar, güvenlik kameraları, kapı kilitleri vb.) internete bağlanarak, uzaktan kontrol edilebilir ve birbirleriyle iletişim kurabilir. Bu sayede enerji tasarrufu sağlanabilir, güvenlik ve yaşam konforu artırılabilir.
• Fabrikalarda ve endüstriyel ortamlarda otomasyonu destekler. Sensörler ve cihazlar, üretim süreçlerini izleyebilir, veri toplayabilir ve analiz edebilir. Bu sayede verimlilik artırılabilir, hata oranları azaltılabilir ve bakım süreçleri iyileştirilebilir. Endüstriyel IoT (IIoT), bu alanda özel olarak kullanılan bir terimdir.
• Tarım sektöründe verimliliği artırmak için kullanılabilir. Tarım alanlarında sensörler ve izleme cihazları kullanılarak toprak nemini, hava durumunu, bitki büyümesini izlemek mümkün olabilir. Böylece sulama süreçleri optimize edilebilir, gübreleme ihtiyaçları belirlenebilir ve bitki hastalıkları erken tespit edilebilir.
• Ulaşım sektöründe ve akıllı şehir uygulamalarında önemli bir rol oynar. Araçlar arası iletişim (V2V) ve araç-altyapı iletişimi (V2I) sayesinde trafik yönetimi iyileştirilebilir, otopark yönetimi kolaylaştırılabilir ve sürdürülebilir ulaşım çözümleri geliştirilebilir.
• Sağlık hizmetlerinde ve kişisel bakım uygulamalarında kullanılabilir. İnsan vücudu ile iletişim kuran giyilebilir cihazlar (akıllı saatler, fitness bantları vb.) sağlık verilerini izleyebilir, hastalık risklerini değerlendirebilir ve sağlık durumu hakkında bilgi sağlayabilir. Öte yandan uzaktan hasta takibi ve tıbbî bilgilere ulaşmak için tele-tıp uygulamalarında da IoT kullanılmaya başlanmıştır.
• Perakende sektöründe müşteri deneyimini geliştirmek için kullanılabilir. Akıllı etiketler, mağaza içi konumlandırma sistemleri, müşteri tercihlerini analiz eden sistemler gibi çözümler sayesinde mağazalar müşterilere daha kişiselleştirilmiş hizmetler sunabilir.

IoT Avantajları Nelerdir?

Nesnelerin interneti (IoT), insanların yaşamlarına bir dizi avantaj getirir. Öncelikle evlerdeki akıllı termostatlar ve güvenlik sistemleri gibi cihazları uzaktan izlenebilir ve kontrol edilebilir. Bu sayede sıcaklık ayarlarını dünyanın herhangi bir yerinden yapabilir veya bir alarm durumunda anında uyarı alınabilir. Bu da konfor ve güvenlik açısından büyük bir kolaylık sağlar. Ancak IoT'nin faydaları bununla sınırlı değildir.

IoT teknolojisi, işletmelerin verimlilik ve tasarruf sağlamasına da yardımcı olur. Fabrikalardaki sensörler, enerji kullanımını izleyebilir ve süreçleri optimize edebilir. Böylece maliyetleri düşürürken operasyonel verimlilik artar. İşletmeler, üretim süreçlerini daha verimli hale getirebilir, kaynakları daha etkili şekilde kullanabilir ve rekabet avantajı elde edebilir.

Öte yandan imalat sektöründe dijitalleşme ve otomasyonun en üst düzeyde kullanıldığı dönüşüm sürecini ifade eden endüstri 4.0 bünyesinde de IoT oldukça önemlidir. Endüstri 4.0'ın amacı, üretim süreçlerini daha akıllı, verimli ve esnek hale getirmektir. Fabrikalardaki sensörler, cihazlar ve üretim ekipmanları, gerçek zamanlı veri toplayabilir, analiz edebilir. Bu veriler üretim süreçlerini optimize etmek, hataları önceden tespit etmek ve önlemek, enerji kullanımını iyileştirmek ve kaynakları daha verimli kullanmak için kullanılabilir. Diğer yandan endüstriyel alanda, IIoT (Endüstriyel Nesnelerin İnterneti) kullanımının artması beklenmektedir.

Bunların yanı sıra otomasyon, üretim verimliliği ve bakım süreçleriyle daha iyi optimize edilmesi gelecekte yaşanacak gelişmeler arasındadır. IoT'nin otomotiv sektöründeki uygulamaları da son zamanlarda önemli bir hal almıştır. 

Bağlantılı otomobiller, güvenlik açısından büyük bir potansiyele sahiptir. Sensörler ve iletişim teknolojileri sayesinde otomobiller, sürücüleri tehlikeler konusunda uyarabilir ve kazaları önleyebilir. Örneğin, lastik basıncı düştüğünde veya yakınlarda bir tehlike olduğunda sürücüyü uyarabilir. Bu da güvenliğin artmasına ve yollardaki kazaların azalmasına yardımcı olur.

IoT Güvenliği Nasıl Sağlanıyor? Güvenli mi?

IoT güvenliği, büyük önem taşıyan bir konudur. Çünkü bağlantılı cihazlar ve ağlar, potansiyel güvenlik açıklarına maruz kalabilir ve kötü niyetli saldırılara hedef olabilir. IoT güvenliği sağlamak için çeşitli önlemler alınmalıdır. Bu konudaki birincil önlem, güçlü kimlik doğrulama ve yetkilendirme mekanizmalarının kullanılmasıdır. Cihazların güvenli kimlikleri olmalı ve güçlü parolalarla korunmalıdır. Öte yandan ağ erişimi sınırları belirlenmeli ve yalnızca yetkili cihazlara erişim izni verilmelidir.

İkincil olarak, veri şifrelemesi kullanılmalıdır. IoT cihazlarından iletilen ve saklanan verilerin şifrelenmesi, bu verilerin kötü niyetli kişiler tarafından anlaşılmasının önüne geçer. Uçtan uca şifreleme (end-to-end) şifreleme yöntemleri kullanılarak veri güvenliği artırılabilir.

Diğer yandan düzenli güncelleme ve yama yönetimi önemlidir. IoT cihazlarında bulunan yazılımların güncel ve güvenli olması sağlanmalıdır. Üreticilerin, güvenlik açıklarını tespit ettiği durumlarda hızlıca güncelleme sağlaması önemlidir.

IoT güvenliği için ağ segmentasyonu da uygulanabilir. Ağdaki IoT cihazları, diğer kritik sistemlerden izole edilerek potansiyel saldırılara karşı koruma sağlanabilir. Bunların dışında IoT güvenliği için farkındalık ve eğitim önemlidir.

Kullanıcılar, IoT cihazlarını güvenli bir şekilde kullanmayı ve temel güvenlik önlemlerini uygulamayı bilmelidir. Bilinçli kullanıcılar, potansiyel riskleri daha iyi yönetebilir ve güvenlik açıklarını en aza indirebilir.

Nesnelerin İnternetine Örnekler

Nesnelerin interneti günlük hayatta, çeşitli sektörlerde ve cihazlarda kendini gösterir. Bu konuda örnekler şunlar olabilir:

• Akıllı Termostatlar: Evdeki ısıyı sensörler aracılığıyla algılayan ve otomatik olarak ayarlayan termostatlar, uzaktan erişim imkanı sunarak, mobil uygulama veya web arayüzü üzerinden sıcaklık ayarlarını kontrol etme imkanı sağlar.
• Akıllı Aydınlatma Sistemleri: Evdeki aydınlatmayı kontrol etmek için kullanılan akıllı ampuller veya aydınlatma sistemleri, IoT sayesinde uzaktan açma/kapama, parlaklık ayarı, renk değiştirme gibi özelliklere sahip olabilir.
• Akıllı Prizler: Elektrikli cihazların güç tüketimini ölçebilen ve uzaktan kontrol edilebilen prizler örnek olarak verilebilir. Mobil uygulama veya sesli komutlar aracılığıyla prizi açıp kapatabilir, tüketim verilerini takip edebilirsiniz.
• Akıllı Ev Güvenlik Sistemleri: Evdeki güvenlik kameraları, kapı sensörleri, hareket sensörleri gibi cihazlar, IoT teknolojisiyle birlikte internet üzerinden izlenebilir ve kontrol edilebilir hale gelir. Uyarılar, bildirimler ve video izleme özellikleri sunar.
• Akıllı Elektrik Sayacı: Geleneksel elektrik sayacının yerine kullanılan akıllı sayacın, enerji tüketimini gerçek zamanlı olarak izlemesi ve verileri sağlayan bir cihaz olması örnek olabilir. Enerji verimliliğini artırmak ve fatura yönetimini kolaylaştırmak için kullanılır. Diğer yandan bu noktada Elektrik olmasaydı neler olurdu? diye merak ediyorsanız, tüm detayları diğer içeriğimizde bulabilirsiniz.
• Akıllı Buzdolapları: Buzdolabının içerisindeki ürünleri takip edebilen ve tüketim sürelerine göre yeniden sipariş verebilen, hatırlatmalar yapabilen cihazlar akıllı buzdolabı kapsamında örnek verilebilir. Aynı zamanda bu cihazlar enerji verimliliği sağlayarak, elektrik tüketimini optimize eder.

IoT Nasıl Ortaya Çıktı? Gelecekte Bizi Neler Bekliyor?

Nesnelerin interneti (IoT) kavramı, 1990'ların sonlarında ve 2000'lerin başlarında ortaya çıkmıştır. Ancak IoT'nin kökeni daha eskiye dayanır. IoT'nin temelini, bilgisayarlar ve internetin yaygınlaşmasıyla birlikte cihazların birbirine bağlanma fikri oluşturmuştur. İnternetin evlerimize girmesiyle birlikte, ev aletleri ve cihazlarının internete bağlanarak bilgi alışverişinde bulunabileceği bir geleceğin hayali şekillenmiştir.

Kevin Ashton tarafından 1999 yılında ortaya atılan Nesnelerin İnterneti terimi, nesnelerin birbirleriyle ve insanlarla etkileşim halinde olabileceği bir ağa dayanır. Bu fikir cihazların veri toplamasını, paylaşmasını ve işlemesini sağlayan sensörlerin ve kablosuz iletişim teknolojilerinin gelişimiyle gerçekleştirilebilir hale gelmiştir.

Gelecekte IoT'nin daha da yaygınlaşması ve gelişmesi beklenir. IoT'nin etkisi hemen hemen her sektöre yayılacak ve hayatımızın birçok alanında daha fazla benimsenecektir. Örneğin, sağlık sektöründe IoT, hasta takip sistemleri, akıllı sağlık cihazları ve uzaktan sağlık hizmetleri gibi uygulamalarda daha fazla yer alacaktır.

Akıllı şehir projeleri ile trafik yönetimi, enerji verimliliği sunan yenilenebilir enerji kaynakları ve atık yönetimi gibi alanlarda büyük ilerlemeler kaydedilmiştir.

Ayrıca karbon ayak izi dahi IoT ile azaltılabilir. Bu noktada Karbon ayak izi nedir? Nasıl azaltılır? sorularının yanıtına göz atabilirsiniz.

Peki nesnelerin İnterneti hakkında en çok ilginizi çeken şey nedir? Görüşlerinizi bizimle paylaşabilirsiniz.