کاربرد اینترنت اشیا در حوزه هوانوردی

امروزه اینترنت اشیاء^[1] (IoT) دنیای فناوری اطلاعات و ارتباطات را فراگرفته است و با راهکارهای هوشمند همه ابعاد زندگی بشر را تحت تاثیر قرار داده است. این فناوری با هدف ایجاد آینده‌ای کارآمدتر، زیباتر و آسوده ارائه شده است. برای درک بهتر مفهوم اینترنت اشیاء می‌توان گفت این فناوری به بسیاری از اشیاء و وسایل پیرامون ما که قابل تشخیص، مکان‌یابی، آدرس‌دهی و کنترل از طریق شبکه هستند، اشاره دارد. به زبان ساده‌تر، با این فناوری حسگرها و دستگاه‌ها می‌توانند داخل یک شبکه با یکدیگر و با کاربرانشان تعامل داشته باشند.

در حال حاضر بیشتر سازمان‌ها و کسب‌وکارها در حال استفاده وسیع از این فناوری هستند. از جمله این صنایع می‌توان به صنعت هوانوردی و فرودگاهی، بانکداری و امنیت، ساختمان‌سازی، شهرسازی، پزشکی و … اشاره کرد. آن‌ها با بهره‌مندی از مزایای اینترنت اشیاء به درکی بهتر از مخاطبان خود دست پیدا می‌کنند و می‌توانند خدماتی بهتر و مناسب‌تر ارائه کنند. همچنین فرآیند تصمیم‌گیری در مسائل مختلف با استفاده از قابلیت‌های اینترنت اشیاء، بهبود پیدا می‌کنند.

به طور خاص این فناوری در صنعت حمل‌و‌نقل هوایی می‌تواند به بهبود امنیت، خدمات و عملیات تعمیر و نگهداری کمک کند. همانطور که می‌دانید بهبود ایمنی برای حفظ اعتماد به نفس مسافر و آرامش جامعه بسیار مهم است، به طوریکه یک پرواز تجاری نه تنها باید بسیار ایمن باشد، بلکه تا حد زیادی با وجود افزایش ترافیک هوایی امکان بروز حادثه را کاهش و بهره‌وری را افزایش دهد. بنابراین با وجود فناوری اینترنت اشیاء و سیستم‌های بی‌سیم پیشرفته شناسایی و تشخیص زودهنگام خرابی‌ها امکان‌پذیر و آسانتر می‌شود.

به عبارتی دیگر اینترنت اشیاء را می‌توان در کلمه «فرصت^[2]» خلاصه کرد. به این منظور که این فناوری با اتصال دستگاه‌ها و داده‌ها فرصت‌های جدیدی برای سازمان‌ها فراهم می‌کند تا تحولی در خود ایجاد کنند و با ورود به بازارهای جدید، بهره‌برداری مفید از امکانات خود داشته باشند. همچنین آن‌ها می‌توانند داده‌ها را برای گرفتن تصمیمات صحیح و به موقع نگهداری کنند. در عین حال این فرصت را برای مشتریان فراهم می‌کند تا از تجربه‌های جدید و هیجان‌انگیز بهره‌مند شوند.

اینترنت اشیاء در صنعت هوانوردی

امروزه با ورود فناوری‌های جدید، صنعت خطوط هوایی توانسته تجربیات منحصر به فرد، فرآیندهای اساسی ساده شده و از همه مهمتر افزایش بهره‌وری نیروی کار را به خوبی ارائه کند. بنابراین گام بعدی با به کار بردن اینترنت اشیاء می‌تواند منجر به کشف ابعاد جدیدتر در صنعت هوانوردی شود. ترکیب اینترنت اشیاء با فناوری‌های دیگر مانند هوش مصنوعی و رباتیک، می‌تواند فرصت‌های بیشتری را در رابطه با بهبود ارائه خدمات ایجاد کند. علاوه بر این، یک اکوسیستم هوشمند IoT می‌تواند همه موجودیت‌ها ودارایی‌های مورد نیاز را در زنجیره ارزشمند صنعت جمع کند. از فناوری‌های موجود در صنعت هوانوردی که از اینترنت اشیاء استفاده می‌کنند، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• امنیت دیجیتالی: امروزه فناوری‌های جدید برای پیاده‌سازی سیستم‌هایی مانند آشکارسازهای امنیتی و Gateway در فرودگاه به منظور کاهش زمان انتظار مسافر توسعه پیدا کرده‌اند. همچنین از روش‌های بیومتریک برای فرایند صحت‌سنجی استفاده می‌شود که موجب کاهش حجم کاری کارکنان خواهد شد. با ورود فناوری IoT، سیستم‌های امنیتی به طور فزاینده‌ای تبدیل به یک روند مهم فناوری در ترمینال‌های فرودگاه خواهند شد.
• واقعیت مجازی (VR): یک شرکت پیشرو در هوانوردی جهانی در حال آزمایش روش جدیدی برای انتخاب صندلی توسط مسافران با استفاده از واقعیت مجازی است. این شرکت هواپیمایی به مسافران اجازه می‌دهد فضای کابین هواپیما را به‌صورت 3 بعدی مشاهده کرده و تا آخرین لحظات، بلیت خود را بروزرسانی کنند.
• بیومتریک (زیست‌سنجی): به نوع خاصی از روش‌های امنیتی گفته می‌شود که در آن برای کنترل دسترسی و برقراری امنیت از ویژگی‌های قابل اندازه‌گیری بدن انسان یا هر موجود زنده دیگر استفاده می‌شود. اکنون مدتی است بیومتریک توسط صنعت حمل‌ونقل هوایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. برخی از فرودگاه‌های بزرگ در جهان روی فناوری تشخیص چهره و اثر انگشت سرمایه‌گذاری کرده‌اند. صنعت هوانوردی بر استفاده از تشخیص چهره تاکید دارد تا از این طریق چهره مسافر به عنوان گذرنامه جدید در نظر گرفته شود. همچنین در فرودگاه‌های مختلف شناسایی مبتنی بر بیومتریک در ورودی سالن‌های فرودگاه اجرا شده‌اند و این فناوری با سیستم‌های نمایش اطلاعات پرواز ادغام شده است تا سرویس‌دهی به مسافران با درجه بالاتر از اطلاعات شخصی و با پیشنهادهای خاص انجام شود.

• تعمیر و نگهداری: همیشه آشیانه‌های MRO هواپیما یکی از صحنه‌های بکارگیری فناوری‌های نوین بوده است. در سال‌های گذشته برخی از شرکت‌های پیش‌رو در زمینه تعمیر و اورهال هواپیما با نصب سنسورهای ثابت و متحرک در آشیانه‌ها، امکان جمع‌آوری خودکار اطلاعات از بدنه هواپیماها را فراهم کرده‌اند. این اطلاعات در یک سیستم هوشمند پردازش می‌شود و در صورت مشاهده هر نقص یا موارد مستعد خرابی، پرسنل تعمیر و نگهداری از آن مطلع می‌شوند.

چالش‌های پذیرش IoT در صنعت هوانوردی

برخی از چالش‌های کلیدی برای اجرای IoT در مقیاس گسترده که باید مورد توجه قرار گیرد، شامل موارد زیر است:

• صنعت هوانوردی تعدادی ذینفع دارد که هر کدام اکوسیستم مخصوص به خود را دارند که شامل فناوری‌ها و سیستم‌های مختلف هستند. ضمنا اکثر ذینفعان برای انجام عملیات‌های نرم به یکدیگر وابسته هستند. با افزایش پذیرش IoT، این برای خطوط هوایی اهمیت بیشتری پیدا می‌کند تا دسترسی خود را فراتر از سازمان‌های محلی گسترش دهند و به دنبال ایجاد دید مشترک با سایر ذینفعان باشند.
• بیشتر شرکت‌های خطوط هوایی در سطح جهانی و در مرزهای متنوع جغرافیایی فعالیت می‌کنند. هر کدام از این جغرافیا دارای تنوع فرهنگی و همچنین فناوری‌های سخت‌افزاری و نرم‌افزاری خاص خود هستند. بنابراین اجرای موفقیت آمیز IoT باید از این تغییرات (ناپایداری) منطقه پشتیبانی کند. به عنوان مثال فناوری‌ها و پروتکل‌های ارتباطی ممکن است در سطح محلی، کشوری و منطقه‌ای متفاوت باشد.
• صنعت خطوط هوایی در یک محیط امن و سطح بالا فعالیت می‌کند. بنابراین امنیت و حفظ حریم خصوصی باید اولویت اصلی برای اجرای IoT در صنعت هوانوردی باشد. هر زمانکه امکان به کارگیری فناوری‌های پیشرفته از قبیل تشخیص چهره به عنوان حجم زیادی از اطلاعات شخصی وجود داشته باشد، حریم خصوصی می‌تواند به عنوان یک مساله مهم و حیاتی تلقی شود.
• اکوسیستم فناوری در تعداد عمده‌ای از شرکت‌های خطوط هوایی، میزبان تعدادی از سیستم‌های قدیمی پیچیده و معماری پشتیبانی آن‌ها است. در مقابل IoT به عنوان یک فناوری نوین هنوز در مرحله شکوفایی است و پروتکل‌های مربوط به ارتباطات و امنیت هنوز در مرحله استنتاج (نمو) هستند. با توجه به این اختلاف بزرگ، صنعت هوایی باید روی فناوری‌های کامل تمرکز کند و به دنبال بخش‌های ساده‌تر فناوری باشد که به راحتی قابل ادغام باشند.

فرصت‌های IoT در هوانوردی

IoT مزایای فوق‌العاده‌ای برای صنعت هوانوردی ارائه می‌دهد و بر مواردی از جمله کاهش زمان مسافرت، افزایش سطح راحتی مسافران با سطح ایمنی بهتر تاثیر زیادی دارد. به منظور تحقق کامل فرصت‌های IoT، مشاغل و دولت‌ها باید برای پاسخگویی به مسائل سیاسی و تجاری مربوط به IoT با هم هماهنگ شوند.

این فناوری تجاری، مزایای بسیاری در صنعت هوانوردی دارد که از جمله آن می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.

1. هنگامی که حسگرها در بخش‌های متصل تعبیه شدند، می‌توان از آن برای کنترل، نظارت و جمع‌آوری داده‌های دقیق به صورت بلادرنگ استفاده کرد. حسگرها طی چندسال گذشته بهبود چشمگیری داشته‌اند و ضمن کاهش ابعاد، دقت آن‌ها افزایش یافته و امکان اتصال مستقیم به شبکه‌های بیسیم را دارند. فناوری بی‌سیم می‌تواند محرک اصلی ظهور دستگاه‌های IoT باشد که از طریق وای-فای یا یک شبکه سلولی قوی مانند 5G کار می‌کنند. همچنین می‌توان از شبکه گسترده کم مصرف (LPWAN) برای غنی‌سازی عملکرد حسگرهایی که پهنای باند کم دارند، استفاده کرد. شبکه گسترده کم مصرف (low-power wide-area network (LPWAN یک نوع شبکه گسترده مخابرات بی‌سیم است که به منظور ارتباطات طولانی مدت با نرخ انتقال داده کم برای استفاده در بستر اینترنت اشیاء طراحی شده‌است. یک شبکه گسترده کم مصرف ممکن است برای ایجاد یک حسگر شبکه بی‌سیم استفاده شود.
2. محاسبات ابری می‌تواند به منظور ایجاد یک بستر مشترک برای مدیریت و ادغام داده‌ها از چند منبع مانند افراد، فرآیندها و سیستم‌هایشان (دستگاه‌ها) مورد استفاده قرار گیرد. از داده‌های بلادرنگ می‌توان برای دستیابی هدفمند به داده‌های بازار فعلی استفاده کرد و سپس این اطلاعات در مدت زمان کوتاهی به مشتریان توزیع شود. شرکت‌ها در صنعت هوانوردی برای بهبود فعالیت‌های صنعتی و غنی‌سازی تجربه بهتر مشتریان نیاز به شناسایی موارد کاربردی بالقوه دارند.
3. ترمینال‌های فرودگاه می‌توانند مفهوم اساسی شهرهای هوشمند را کپی کنند و از این‌رو علاوه بر روش‌های بهبودیافته برای جمع‌آوری داده‌ها به منظور استخراج اطلاعات واقعی به صورت بلادرنگ، فناوری‌های پیشرفته را نیز پیاده‌سازی کنند. از داده‌های حسگر می‌توان برای بهبود عملیات و جمع‌آوری تجربه مسافران استفاده کرد. مجموعه داده‌های چندگانه می‌توانند برای توسعه خدمات و برنامه‌های کاربردی هوشمند مربوط به فرودگاه‌ها، هواپیماها و مسافران ادغام، بهینه‌سازی و تجزیه‌و‌تحلیل شوند.
4. پذیرش فناوری IoT از طریق خطوط هوایی برخی از شکایت‌های رایج در صنعت مانند گم شدن کیف مسافران، تاخیرهای پرواز و مشکلات خدمات‌دهی به مسافران را کاهش می‌دهد. به عنوان مثال شرکت ویرجین آتلانتیک استفاده از IoT در ناوگان هواپیمایی بوئینگ 787 و تجهیزات باری متصل از طریق دستگاه‌های IoT را آغاز کرده است. این پروژه‌ها منجر به کاهش تاخیر تا 20 درصد و همچنین کاهش 2 ساعت از ساعات کاری روزانه پرسنل شده است.
5. راه‌حل‌های IoT نه تنها نظارت بلکه مهمتر از همه پاسخگوی سریع‌تر به تهدیدات، خطاها یا خرابی‌های موجود است. به عنوان مثال با توجه به داده‌های جمع‌آوری شده در مورد مسافر، کارکنان فرودگاه می‌توانند ترافیک تردد مسافران را با استفاده از فضای فرودگاه هموار کنند. در نتیجه می‌توان صف‌های مربوط به بررسی‌های امنیتی یا ورود به سیستم را کاهش و مسافران را خیلی سریعتر سرویس دهند.
6. با استفاده از حسگرهای مناسب (متصل به پلتفرم IoT) حرکت افراد و وسایل نقلیه را در بخش‌های مختلف فرودگاه می‌توان با دقت کنترل کرد. در این حالت، سیستم‌عامل‌های IoT نه تنها امکان نظارت و جمع‌آوری داده‌های بدست آمده را فراهم می‌کنند، بلکه می‌توانند آن را تجزیه و‌تحلیل کرده و متخصصان را از تهدیدهای احتمالی آگاه سازند تا بتوانند خیلی سریعتر واکنش نشان دهند.
7. به‌طور معمول تکنسین‌های فرودگاه باید سیستم‌ها و تجهیزات را به‌صورت روزانه و هفتگی چک کنند. اهمیت برخی از این سیستم‌ها به حدی بالا است که خرابی در آن‌ها می‌تواند باعث تاخیر کامل پرواز‌ها و حتی بروز سانحه برای هواپیما شود. حسگرهای IoT می‌توانند بازه‌های چک دستگاه‌ها و بررسی سلامت عملکرد آن‌ها را کاهش داده و در نتیجه ایمنی را افزایش دهند.
8. در فرودگاه ها مکان‌یابی دستگاه‌ها و تجهیزات مناسب بسیار دشوار است. با کمک فناوری IoT امکان استفاده از سیستم برای نظارت بر ابزارهای لازم و مکان‌یابی سریعتر فراهم می‌شود که به سادگی موجب صرفه‌جویی در زمان خواهد شد.
9. مسافران می‌توانند از طریق وای‌فای به سیستم هوشمند فرودگاه متصل شوند. در این صورت اطلاعاتی مثل زمان پرواز، گیت‌های خروجی، وضعیت آب‌وهوایی مسیر پرواز و فرودگاه مقصد، هشدارهای مربوط به نزدیک شدن به زمان پرواز و غیره روی تلفن‌های همراه آن‌ها ارسال می‌شود. این سیستم همچنین می‌تواند موقعیت هر مسافر را در سطح فرودگاه برای شرکت هواپیمایی مشخص کند.
10. با جمع‌آوری و پردازش اطلاعات دقیق بدست آمده از مشتریان با استفاده از فناوری IoT، شرکت‌های هواپیمایی می‌توانند متناسب با نیازها و علایق مسافران پیام‌های تبلیغاتی را به آن‌ها نشان دهند. همچنین راه‌حل‌های اینترنت اشیاء به خدمه هواپیما این امکان را می‌دهد تا کابین مسافر را به صورت بی‌سیم مدیریت کنند. در نتیجه ایمنی مسافر بیشتر و پاسخگویی به نیازهای آن‌ها بهتر می‌شود.

رشد IoT در صنعت هوانوردی

طبق گزارش‌های منتشر شده پیش‌بینی می‌شود بازار جهانی IoT هوانوردی جهانی تا سال 2025 به 25.13 میلیارد دلار برسد. در این دوره یعنی بین سال‌های 2019 تا 2023 پیش‌بینی می‌شود صنعت شاهد یک CAGR^[3] (نرخ رشد مرکب سالانه) 16.34 درصدی باشد. مطابق این گزارش، محرک‌های اصلی رشد در دوره پیش‌بینی شده شامل استقرار IoT توسط فرودگاه‌های هوشمند برای ارائه یک تجربه کاربری لذت‌بخش همراه با جبران خسارت وارد شده بر تجارت حمل‌و‌نقل هوایی است.

با توجه به این روند، بخش مدیریت ناوگان می‌توانند شاهد رشد 6/16 درصدی در دوره پیش‌بینی شده باشد. از نظر منطقه، ناحیه آسیا-اقیانوسیه می‌تواند به عنوان سریع‌ترین منطقه در دوره فوق بیان شود. رشد CAGR تا 18.4 درصد برآورده شده است و محرک‌های اصلی رشد در این منطقه شامل تقاضا برای اتصالات حین پرواز همراه با دستگاه‌های الکترونیکی متصل و مهمترین آن، سرمایه‌گذاری‌های سنگین انجام شده در راه‌حل‌های IoT توسط مقامات فرودگاه‌ها و اپراتورهای خطوط هوایی است.

جمع‌بندی

صنعت هوانوردی به تازگی استفاده از فناوری IoT را آغاز کرده است. با توجه به فواید بالقوه‌ای که این فناوری ارائه می‌دهد، می‌توان از آن برای مدیریت درآمد، برنامه‌ریزی، تعمیر و نگهداری پیشگویانه و از همه مهمتر تجربه افزایش مسافر استفاده کرد. صنعت نیاز به استفاده از روشی دارد که به آنها اختیار آزمایش فناوری‌های نوظهور را بدهد. IoT قابلیت‌هایی دارد که امروزه خطوط هوایی به آن نیاز دارند و قرار است نقش مهمی در آینده صنعت هوانوردی ایفا کنند.

[1] Internet of Things

[2] Opportunity

[3] Compound annual growth rate