Gürcan Banger
Endüstri 4.0 veya Nesnelerin İnterneti’nin ana çekirdeğini oluşturan akıllı ve bağlantılı nesne, yapay zekâ özelliğini gerçekleştirmek için gömülü bilişim donanımı ve yazılımından yararlanır. Bilgisayar elektroniği ile yazılım geliştirme ürünlerinin fiyatlarındaki düşüşler nesneye gömülü uygulamaların yaratılmasını olumlu yönde etkiliyor. Özellikle tek parça karttan oluşan Arduino, Raspberry Pi, Intel Galileo vb. gibi mikro bilgisayarlar akıllı nesne geliştirmek –en azından bu tür bir nesnenin prototipini yapmak– için ihtiyaç duyulan teknolojik zemini hazırlıyor. Bu cihazlara giriş/çıkış uçları ve kapıları aracılığı ile ses, görüntü, iletişim veya veri toplama gibi değişik amaçlara uygun ek elektronik parçalar bağlamak mümkün oluyor. Giderek küçülen fiziksel boyutları nedeniyle bu tür elektronik donanım herhangi bir nesneye gömülü olarak uyarlanabiliyor.
Sensör
Akıllı ve bağlantılı nesnelerin iletişim özelliğinden söz etmeden önce sensör konusuna değinmek uygun olur. Canlıların çevrelerinde olup bitenleri duyu organlarıyla hissetmesine benzer biçimde, makineler de sıcaklık, basınç, hız, nem, hareket, titreşim vb. gibi değerleri kendi üzerlerindeki sensörler aracılığıyla algılarlar. Teknik olarak söylendiğinde “sensör”; ısı, ışık, nem, ses, basınç, kuvvet, elektrik, uzaklık, ivme ve pH gibi fiziksel veya kimyasal büyüklükleri elektrik sinyallerine çeviren düzeneklere verilen genel isimdir.
Gömülü bilişim donanım ve yazılımına sahip olan akıllı nesneler, kendi ve çevresel durumlarını tespit etmek için kendileriyle ilişkilendirilmiş sensörler aracılığı ile elde ettikleri ölçüm verilerinden yararlanır. Böylece akıllı nesne, sensör(ler)den kendisine gelen verilere dayalı olarak bazı kararlar üretme ve oluşan durumu ilgili noktalara iletme veya gerekli bazı eylemleri yerine getirme imkânına sahip olur. Verilere dayalı olarak kendi başına karar üretip buna göre eyleme geçebilen fiziksel varlıklara “otonom nesne” adı verilir.
İletişim ve Bağlantılılık
Akıllı ve bağlantılı nesne, sensörler aracılığı ile elde ettiği verilerin veya bunlara bağlı olarak ürettiği enformasyonun tümünü kendisi kullanmaz. Başka yerlerde (başka sistem, cihaz veya kişiler tarafından) kullanılması gereken verileri iletişim donanım ve protokollerini kullanarak ilgili noktalara iletir. Verilerin veya enformasyonun iletildiği nokta bir başka akıllı nesne (sistem veya cihaz), bir mobil cihaz taşıyan insan operatör veya verilerin kaydedileceği “bulut bilişim” deposu olabilir. Bulut bilişim ortamına kaydedilen veriler gerçek zamanlı olarak ya da daha sonraki bir zamanda “analitikler” adı verilen analiz yazılımları tarafından incelenir veya ilgili kişilerin (örneğin yöneticilerin) yorumlaması için yazılı ve/veya görsel rapora dönüştürülür.
Akıllı ve bağlantılı nesneler genel olarak kablosuz şekilde iletişim kurar. Bu amaçla kablosuz bağlantı donanım ve protokollerinden yararlanırlar. Hangi donanım veya protokolün kullanılacağı sorusu iletilecek veri hacmi, haberleşme sıklığı, iletim hızı ve alıcının uzaklığı gibi kriterlere bağlı olarak cevaplanır. Örneğin akıllı ve bağlantılı, sürücüsüz taşıtlar için 4G/5G gibi yüksek hız ve kaliteye sahip bir bağlantı biçimi gerekirken, akıllı ev veya akıllı tarım uygulamaları için biraz daha düşük özellikli bağlantılar tercih edilebilir. Hangi iletişim standardının kabul edileceği, tümüyle teknolojik uygulamanın ihtiyaçları ile ilgilidir.
Akıllı ve bağlantılı nesnelerin iletişim amacıyla kullandığı çok sayıda kablosuz teknoloji ve standart var. Bunlar arasında Bluetooth, ZigBee, Wi-Fi, NFC, Hücresel G3/G4/G5, LPWA, LTE, uydu gibi bazılarını sayabiliriz. Kablosuz bağlantı aracılığı ile çok uzak mesafelere ulaşmak ‘henüz kolay ve ucuz olmadığından’ akıllı ve bağlantılı nesneler ilk aşamada makul uzaklıkta bulunan “ağ geçidi” ismi verilen bir bağlantı cihazına erişir, bu cihaz aracılığı ile İnternet ağına bağlanırlar. Nitelikli bir ağ geçidinin birden fazla sayıda kablosuz bağlantı biçimini (standardını) destekliyor olması istenir.
