Endüstriyel Nesnelerin İnterneti (IIoT) Açıklaması

Tek bir akıllı fabrika, küçük bir şehirle karşılaştırılabilir veri hacimleri üretebilir. Bu bilgi akışı endüstriyel IoT tarafından yönlendirilmektedir. IIoT, makineleri, sensörleri ve insanları akıllı, duyarlı bir sisteme bağlayan endüstriyel Nesnelerin İnterneti anlamına gelir. 

Verilerin toplanıp kullanılmadan bırakılabildiği geleneksel kurulumların aksine IIoT, bu verileri etkili içgörülere ve bilinçli eylemlere dönüştürebilir. IIoT çözümleri gerçek zamanlı veri toplama, analiz ve müdahale olanağı sağlar. Bu da endüstrilerin üretkenliği artırmasına, arıza sürelerini en aza indirmesine ve daha akıllı, daha hızlı kararlar almasına yardımcı olur.

Aslında, birçok büyük endüstri endüstriyel IoT'yi tesislerine hızla adapte ediyor. Üretim tesislerinde ve petrol kulelerinde IoT kullanımından hastanelere ve çiftliklere kadar, yeni bir inovasyon dalgasına güç veriyorlar. IIoT ile entegre makineler düşünebilir, uyum sağlayabilir ve sorunları gerçek zamanlı olarak iletebilir.

Bu makalede, endüstriyel IoT'nin ne olduğunu ve çeşitli sektörlerdeki etkisini inceleyeceğiz. Ayrıca endüstriyel IoT çözümlerinde bilgisayarla görmenin rolüne daha yakından bakacağız. Bilgisayarla görme, makinelerin görsel verileri yorumlamasını ve anlamasını sağlayan yapay zekanın (AI) bir alt alanıdır. Hadi başlayalım!

Endüstriyel IoT (IIoT) nedir?

Endüstriyel Nesnelerin İnterneti, makineleri sensörlere, uç cihazlara ve gerçek zamanlı veri işleme sistemlerine bağlayarak daha akıllı hale getirmeye yönelik bir çerçevedir. Bu, fabrika ekipmanına bir beyin vermek gibidir ve verileri otomatik olarak toplamasına, paylaşmasına ve yanıt vermesine olanak tanır.

Sensörler, RFID etiketleri ve aktüatörler gibi IIoT çözümleri, makinelerin birbirleriyle veri paylaşmasını mümkün kılan bir ağ ile birbirine bağlanır. Bu, işletmelerin operasyonlarının verimliliğini, güvenliğini ve güvenilirliğini artırmalarını sağlar.

Örneğin, üretimde IoT'yi ele alalım. IIoT sensörleri, makine çıkışını sürekli izleyerek konveyör otomasyonunda önemli bir rol oynar. Çıktı beklenen seviyelerin altına düşerse, sistem yavaşlamayı tespit edebilir ve sorunu araştırmak ve çözmek için bakım ekiplerini otomatik olarak uyarabilir.

IIoT, üretimin yanı sıra enerji, kamu hizmetleri ve petrol ve gaz sektörü gibi endüstrilerde de kullanılmaktadır. IIoT, izole bir şekilde çalışan eski makinelere güvenmek yerine, bu sistemlerin her zaman ürettiği gizli verilerin kilidini açar ve bunları gerçek zamanlı analitik yoluyla değerli içgörülere dönüştürür.

IIoT nasıl çalışır?

Endüstriyel otomasyon ve IoT, birbirleriyle sürekli konuşan ve gerçek zamanlı verileri paylaşan akıllı cihazlar ve sensörlerden oluşan bir ağ kullanarak çalışır. Bu cihazlar fabrikalardaki, akıllı depolardaki ve diğer endüstriyel ortamlardaki makinelere, araçlara veya ekipmanlara takılabilir.

Toplanan veriler, bulut tabanlı veya uç bilişim yoluyla yerinde merkezi bir sisteme iletilir. Burada, kalıpları tanımlamak ve içgörüler oluşturmak için analiz edilir. Bu içgörüler daha iyi karar vermeyi destekler. Örneğin, performans sorunlarını erken tespit etmek, makinelerin ne zaman bakıma ihtiyaç duyacağını tahmin etmek, rutin görevleri otomatikleştirmek ve işyeri güvenliğini artırmak için kullanılabilirler.

IIoT çözümleri ayrıca gerçek zamanlı ayarlamalar yapmak için tipik olarak geri bildirim döngüleri kullanır. Makineler, alınan verilere dayanarak hız veya sıcaklık gibi ayarları otomatik olarak değiştirebilir. Bu döngüler ayrıca operatörler için uyarıları tetikleyebilir veya bir şey beklendiği gibi çalışmadığında otomatik eylemler başlatabilir. Bu da operasyonların verimli olmasını sağlar ve arıza süresini en aza indirir.

IIoT teknolojileri inovasyonu yönlendiriyor

Artık endüstriyel Nesnelerin İnterneti'nin ne olduğunu ve nasıl çalıştığını daha iyi anladığımıza göre, endüstriyel otomasyonda kullanılan IoT teknolojilerine daha yakından bakalım.

İşte temel bileşenlere hızlı bir genel bakış:

• Uç bilişim: Uç bilişim, gecikme süresini azaltmak ve anında yanıt verebilmek için sensörler veya yerel ağ geçitleri gibi kaynağına yakın verileri işleyebilir. Örneğin, aşırı ısınan bir makinenin herhangi bir hasar oluşmadan önce kapatılmasını tetikleyebilir.

• Bulut platformları: Merkezi depolama sağlarlar, büyük ölçekli analitiği desteklerler ve uzaktan erişime izin verirler. Ayrıca trendleri belirlemek, performansı optimize etmek ve stratejik kararları desteklemek için birden fazla siteden veri toplayabilirler.

• 5G bağlantısı: 5G teknolojisi binlerce bağlı cihaz için yüksek hızlı, düşük gecikmeli iletişim sağlayabilir. Bu da duyarlı otomasyon, mobil robotik ve gerçek zamanlı kalite kontrolün önünü açar.

• Sensörler ve aktüatörler: Sensörler sıcaklık, basınç ve titreşim gibi kritik verileri toplar. Aktüatörler bu verileri fiziksel ayarlamalar yapmak için kullanır. Birlikte çalışarak sürekli izleme ve gerçek zamanlı otomatik yanıtlar sağlarlar.

• Yapay zeka ve makine öğrenimi (ML): Bu son teknolojiler, kalıpları tespit etmek, arızaları tahmin etmek ve süreçleri optimize etmek için verileri analiz edebilir. Zaman içinde karar verme sürecini iyileştirir, arıza süresini azaltır ve genel verimliliği artırır.

IIoT'nin sektörler genelinde sağladığı faydalar

Şimdi, IIoT'nin bazı temel faydalarını gözden geçirelim ve bunların bir dizi büyük sektördeki operasyonları nasıl yeniden tanımladığını görelim.

Birçok şirket halihazırda endüstriyel IoT çözümlerini kullanıyor. Aslında, dünya çapında bağlı IoT cihazlarının sayısının 2030 yılına kadar 31 milyarı aşması bekleniyor. Bu çözümlerin bu kadar yaygın bir şekilde kabul görmesinin ve benimsenmesinin nedeni, IIoT'nin net, ölçülebilir bir değer sunmasıdır. 

IIoT çözümlerinin en önemli yönlerinden biri, gerçek zamanlı görünürlükle olan yakın bağlantılarıdır. Bu sistemler sürekli olarak veri toplayıp analiz ederek kuruluşlara operasyonları hakkında anında fikir verir.

IIoT'nin bir diğer temel faydası da daha sorunsuz operasyon yönetimi sağlamasıdır. Gerçek zamanlı veriler kullanılarak makineler ve süreçler anında ayarlanabilir, gecikmeler azaltılabilir ve işler verimli hale getirilebilir. Ayrıca, sorunlar erken tespit edilip hızla ele alınabildiği için bakım maliyetlerini de azaltır. 

Bunun ötesinde, IIoT çözümleri enerji verimliliğini artırır, israfı azaltır ve el emeğine olan ihtiyacı azaltır. Tehlikeli durumları erken tespit ederek ve kazaları önlemek için otomatik eylemde bulunarak işyeri güvenliğini artırırlar.

Yaygın IIoT kullanım durumları

IIoT, günümüzde sektörlerin çalışma şeklini aktif bir şekilde yeniden tasarlıyor. Sağlık hizmetleri ve lojistikten inşaat ve tarıma kadar kuruluşlar daha akıllı, daha hızlı ve daha güvenilir sonuçlar elde etmek için IIoT teknolojilerini benimsiyor.

Endüstriyel IoT kullanarak enerji üretimi

Enerji sektörü tipik olarak sondaj makineleri, rafineriler ve açık deniz kuleleri gibi büyük ölçekli, ağır hizmet tipi ekipmanlarla ilişkilendirilir. Bu sistemler sektöre onlarca yıldır güç sağlarken, Endüstriyel Nesnelerin İnterneti (IIoT) perde arkasında çalışma şekillerini değiştiriyor.

Enerji şirketleri verimliliği artırmak ve operasyonlarını genişletmek için IIoT'yi kullanıyor. Sahada neler olup bittiğine dair gerçek zamanlı bir görünüm sunarak enerji sağlayıcılarına daha fazla kontrol sağlıyor. 

Tüm elektrik şebekelerini akıllı sistemlerle değiştirmek her zaman pratik olmadığından, IIoT mevcut altyapıyı büyük değişiklikler yapmadan yükseltebilir. Bu aynı zamanda pompa krikoları veya rüzgar türbinleri gibi uzak ekipmanların izlenmesini kolaylaştırır, böylece tesis operatörleri her şeyin sorunsuz çalışmasını ve daha uzun süre enerji üretmesini sağlayabilir.

‍

Enerji üretiminde IIoT 'nin harika bir örneği, elektrikli dalgıç pompaların (ESP'ler) izlenmesindeki uygulamasıdır. Bu pompalar, sıvıların yüzeye taşınmasına yardımcı olmak için petrol kuyularının içine yerleştirilir ve petrol çıkarımı için gereklidir. Ancak bazen uyarı vermeden arızalanarak gecikmelere ve pahalı onarımlara neden olabilirler.

Bunu önlemek için bir grup araştırmacı I²OT-EC çerçevesi adı verilen bir sistem oluşturdu. Bu sistem Endüstriyel IoT ile uç bilişimi birleştiriyor. Sistem sıcaklık ve basınç gibi faktörleri gerçek zamanlı olarak takip edebiliyor. Bu da sorunları erkenden tespit etmeyi, arızalar meydana gelmeden önce bakım planlamayı ve pompaların sorunsuz çalışmasını sağlamayı kolaylaştırıyor.

IIoT çözümleri modern sağlık hizmetlerini nasıl yeniden şekillendiriyor?

Tıbbi IoT olarak da bilinen sağlık sektöründeki IIoT, sağlık sistemlerini daha verimli ve tıp uzmanları için daha az stresli hale getirmeye yardımcı oluyor. IIoT, tıbbi cihazları yapay zeka sistemlerine bağlayarak daha iyi karar vermeyi destekliyor, insan hatası riskini azaltıyor, hasta sonuçlarını iyileştiriyor ve hastanelerin ve kliniklerin daha sorunsuz çalışmasına yardımcı oluyor.

Örneğin, hastalar kalp atış hızı ve glikoz monitörleri gibi giyilebilir cihazlar kullanılarak sürekli olarak izlenebilir. Bu cihazlar sağlık sorunlarının erken belirtilerini tespit edebilir ve hatta doktorlara gerçek zamanlı olarak acil durum uyarıları gönderebilir. Bu teknolojiler gelişmeye devam ettikçe, belirli tıbbi ihtiyaçları hedeflemek için daha özel IIoT çözümleri geliştirilmektedir.

Bu tür IIoT destekli bir sağlık cihazının ilginç bir örneği Impedimed'dir. Bu cihaz, meme kanseri tedavisinin yaygın bir yan etkisi olan ve kollarda veya bacaklarda şişmeye neden olan lenfödem riskini tespit edebilen bir cihazdır. 

Bu IoT cihazı bir tartıya benziyor. Hastalar üzerinde çıplak ayakla durabilir ve kollarını bir platformun üzerine koyabilirler. Sıvı seviyelerini ve vücut kompozisyonunu ölçmek için vücuda hafif bir elektrik akımı gönderir. Sonuçlar bulut yazılımı kullanılarak bir dakikadan kısa bir sürede işleniyor, ardından bir web portalı üzerinden paylaşılıyor ve doktorların kolayca inceleyebilmesi için hastanın elektronik sağlık kaydına ekleniyor.

‍

Endüstriyel IoT çözümleri ile daha akıllı tarım

Benzer şekilde, tarımda IoT çiftçilere yardımcı olabilir. Çiftçiler IoT araçlarını kullanarak mahsullerini ve hayvanlarını gerçek zamanlı bilgi ve daha fazla doğrulukla daha iyi yönetebilirler. IoT cihazları toprağa yerleştirilebilir, makinelere takılabilir ve hatta sıcaklık, nem, toprak nemi, besin seviyeleri ve hayvan davranışları gibi koşulları izlemek için hayvanlar tarafından giyilebilir. 

Toplanan veriler analiz edilerek çiftçilerin sulama, gübreleme, haşere kontrolü ve genel çiftlik yönetimi hakkında veriye dayalı kararlar almalarına yardımcı olunabilir. Bu gerçek zamanlı bilgiler, gübreleri daha etkili kullanmalarını, atıkları azaltmalarını ve çiftlik araçları için daha iyi rotalar planlamalarını sağlar. Bu, üretkenliği artırırken zamandan ve kaynaklardan tasarruf edilmesine yardımcı olur.

‍

Üretimde IIoT: Büyük ölçekte daha akıllı üretim

Üretimde endüstriyel IoT, makinelerden ve üretim hatlarından gerçek zamanlı veri toplamak için akıllı, bağlı cihazların ve sensörlerin kullanılmasını içerir. Bu veriler daha sonra fabrikaların daha verimli çalışmasına yardımcı olacak içgörüler elde etmek için işlenir ve analiz edilir.

IIoT çözümleri sayesinde üreticiler sorunları erkenden tespit edip düzeltebilir, kestirimci bakım sayesinde arıza süresini azaltabilir ve uç sensörleri kullanarak envanteri daha etkili bir şekilde yönetebilir. Sonuç olarak daha iyi ürün kalitesi, her türlü soruna daha hızlı yanıt ve daha düşük işletme maliyetleri elde edilir. 

Benzer şekilde, Endüstri 4.0'da IoT, üretimde daha fazla esnekliği destekleyerek üreticilerin ürün türleri arasında geçiş yapmasını veya siparişleri özelleştirmesini kolaylaştırır. Ayrıca mal ve malzeme üretimini daha çevik, doğru ve uygun maliyetli hale getirir. Üretim için IoT kullanımı, ekipmanın güvenliğini ve güvenilirliğini de sağlayabilir.

Örneğin, kimyasal üretim ekipmanlarının güvenliğini ve güvenilirliğini sağlamak, özellikle de zehirli veya yanıcı kimyasalların kullanımı söz konusu olduğunda çok önemlidir. Geleneksel bakım yöntemleri genellikle gerçek zamanlı içgörü sağlamada yetersiz kalır. IIoT'nin kimyasal üretiminde kullanılması bu sorunun çözülmesine yardımcı olabilir. 

İlginç bir şekilde, bazı üreticiler artık ekipman bakımı için artırılmış gerçeklik (AR) ile birlikte IIoT kullanıyor. Artırılmış gerçeklik; görüntüler, veriler veya talimatlar gibi dijital bilgileri, tipik olarak akıllı gözlükler veya kulaklıklar aracılığıyla gerçek dünya görünümü üzerinde gösteren bir teknolojidir. 

Bu kurulumda, kablosuz sensörler ve uç bilişim ekipmanı gerçek zamanlı olarak izler ve verileri doğrudan bakım ekipleri tarafından takılan AR kulaklıklara gönderir. Bu, teknisyenlerin canlı performans verilerini veya uyarıları önlerinde görmelerini mümkün kılarak sorunları hızlı bir şekilde belirlemelerine, bakım maliyetlerini düşürmelerine ve daha hızlı, daha bilinçli kararlar almalarına yardımcı olur.

‍

Endüstriyel IoT'de bilgisayarla görmenin rolü

IoT çözümlerinde fark yaratan bir diğer ileri teknoloji de bilgisayarla görmedir. Bilgisayar görüşü, görsel verilerin işlenmesi ve analiziyle ilgilenen bir yapay zeka dalıdır. 

Özellikle, Ultralytics YOLO11 gibi bilgisayarla görme modelleri, nesne algılama (bir görüntüdeki nesneleri tanımlama ve konumlandırma) ve poz tahmini (bir kişinin veya nesnenin konumunu ve yönünü belirleme) gibi çeşitli görevleri destekler. 

Bu yetenekler sayesinde IoT sistemleri görsel bilgileri gerçek zamanlı olarak tanıyabilir ve bunlara yanıt verebilir. Bu özellikle üretimde kalite kontrolü gibi uygulamalarda kullanışlıdır. 

Örneğin, bir üretim tesisinde IIoT, üretim hattından gelen görsel verileri bir Vision AI sistemine gönderebilir. Daha sonra YOLO11 gibi bir bilgisayarla görme modeli, ürünlerdeki kusurları tespit etmek için görüntüleri analiz eder. Model herhangi bir sorun tespit ederse, bunlar hızlı bir şekilde işaretlenebilir ve gecikmeden çözülebilir. 

Bu da ürün kalitesini artırır, hataları azaltır ve operasyonları daha güvenli ve verimli hale getirir. Daha da hızlı sonuçlar elde etmek için uç bilişim kullanılabilir. Bu kurulumda, veriler doğrudan yakalama noktasındaki uç cihazlarda işlenerek, buluta bilgi göndermeye gerek kalmadan gerçek zamanlı kararlar alınmasını sağlar ve olası gecikmeleri önler. 

‍

IIoT zorlukları ve dikkat edilmesi gerekenler

Endüstriyel IoT çözümlerinin farklı sektörlere nasıl fayda sağlayabileceğini gördüğümüze göre, bu çözümlerin uygulanmasıyla birlikte ortaya çıkabilecek zorluklara daha yakından bakmak da önemlidir. Bu zorlukları anlamak, IIoT çözümlerinden en iyi şekilde yararlanmanın ve başarılı bir uygulama sağlamanın anahtarıdır. 

İşte dikkate alınması gereken bazı sınırlamalar:

• Eski ekipmanlarla entegrasyon: Birçok fabrika hala IoT tabanlı teknolojilerle çalışmak üzere tasarlanmamış eski makinelere güveniyor. Akıllı endüstriyel IoT özelliklerini bu eski sistemlere entegre etmek maliyetli olabilir. Eski ve yeni ekipmanlar arasında iletişimi sağlamak için genellikle özel adaptörler veya dönüştürücüler gerekir.

• Siber güvenlik zorlukları: Eski makinelerin internete bağlanması yeni güvenlik risklerini beraberinde getirir. Bu makineler başlangıçta siber güvenlik düşünülerek üretilmediğinden, siber saldırılara karşı daha savunmasızdırlar. Birçoğunda parola koruması veya veri şifreleme gibi temel önlemler bulunmadığından bilgisayar korsanları için kolay hedefler haline gelirler.

• Akıllı cihazların bakımı: IIoT sistemleri işleri kolaylaştırsa da akıllı cihazların düzenli bakıma ihtiyacı vardır. Her şeyin iyi çalışmasını sağlamak için sensörlerin ve diğer ekipmanların zaman zaman kontrol edilmesi, güncellenmesi veya değiştirilmesi gerekir. Bakımları düzgün yapılmazsa, veriler güvenilmez hale gelebilir ve sorunlara neden olabilir.

• İş gücündeki beceri boşlukları: Endüstriyel IoT, geleneksel ekipmanlarla gelişmiş dijital teknolojileri bir araya getirerek her iki beceri setinin karışımına sahip bir işgücü gerektiriyor. Bazı kuruluşlar bu alanda eksikliklerle karşılaşabilirken, aynı zamanda beceri kazandırma ve geliştirme için de büyük bir fırsat sunuyor. Doğru eğitim ve destekle ekipler başarılı bir şekilde adapte olabilir ve IIoT'nin faydalarından tam olarak yararlanabilir.

IIoT'nin geleceği: Akıllı otomasyona doğru

Endüstri 4.0 ilerlemeye devam ederken, endüstriyel otomasyon ve IoT sadece farklı cihazları birbirine bağlamanın ötesine geçiyor. Kestirimci bakım gibi yöntemlerle endüstrilerin kendilerine daha fazla güvenmelerine ve otomatikleşmelerine yardımcı oluyor. Bir diğer önemli gelişme de, sorunları tahmin etmek ve operasyonlara ince ayar yapmak için gerçek zamanlı verileri kullanan makinelerin veya tüm sistemlerin sanal modelleri olan dijital ikizlerin kullanılmasıdır.

Tamamen dijitalleştirilmiş fabrikalara doğru ilerledikçe, uç yapay zeka ve bilgisayar görüşü gibi teknolojiler daha da önemli hale geliyor. Edge AI, zekayı doğrudan makinelere getirerek, sürekli bulut erişimine bağlı kalmadan yerinde daha hızlı karar vermeyi sağlar. 

Bilgisayar görüşü ile birleştirildiğinde, fabrikalar üretimi gerçek zamanlı olarak görsel olarak izleyebilir, kusurları anında tespit edebilir ve sorunlara oluştukları anda yanıt verebilir. Bu otomasyon ve içgörü seviyesi, endüstrileri gerçekten akıllı ve kendi kendini optimize eden operasyonlara yaklaştırıyor. 

Basitçe söylemek gerekirse, endüstriyel sektörler giderek daha akıllı hale geliyor. Bu değişim, bakımdan kalite kontrole kadar sürecin her parçasının veriler tarafından yönlendirilmesine ve akıllı teknolojiler tarafından desteklenmesine olanak tanıyor.

Yapay zeka hakkında daha fazlasını keşfetmek için topluluğumuza ve GitHub depomuza katılın. Perakendede yapay zeka ve tarımda bilgisayarla görme hakkında bilgi edinmek için çözüm sayfalarımıza göz atın. Lisanslama seçenek lerimizi keşfedin ve bilgisayarla görü ile geliştirmeye bugün başlayın!