اینترنت اشیا (IoT) اساساً چشم انداز تکنولوژیکی را تغییر داده است، اتصال میلیاردها دستگاه و تولید حجم بی سابقه ای از داده ها، این تحول بسیار فراتر از ابزارهای مصرف کننده گسترش می یابد، به طور عمیقی تغییر چشم انداز مهندسی اشتغال مهندسان که یک بار بر رشته های سنتی تمرکز کرده اند، اکنون خود را در تقاطع سخت افزار، نرم افزار، اتصال و تجزیه و تحلیل داده ها پیدا می کنند.

اینترنت اشیا: انقلاب تکنولوژیکی

اینترنت اشیا به شبکه گسترده ای از اشیاء فیزیکی - از ماشین آلات صنعتی و دستگاه های پزشکی به لوازم خانگی هوشمند و سنسورهای محرک پوشیدنی - که با الکترونیک، نرم افزار و اتصال شبکه جاسازی شده اند، این دستگاه ها جمع آوری، مبادله و عمل بر داده با حداقل دخالت انسان، رشد IoT انفجاری است.

تاثیر اقتصادی به همان اندازه مهم است. IoT انتظار می رود که تریلیون ها دلار ارزش در صنایع در طول دهه آینده تولید کند.در تولید، IoT تعمیر و نگهداری پیش بینی شده و بهینه سازی فرآیند زمان واقعی را فراهم می کند، از کشاورزی دقیق با سنسورهای رطوبت خاک و آبیاری خودکار پشتیبانی می کند.در مراقبت های بهداشتی، مانیتورهای پوشیدنی و سیستم های مدیریت بیمار از راه دور بهبود و کاهش هزینه های این پذیرش گسترده نیاز به طور موازی برای مهندسان می سازد که می توانند زیرساخت های زیربنایی را بسازند و زیرساخت های زیربنایی را حفظ کنند.

چگونه IoT در حال تغییر در اشتغال مهندسی است

ظهور IoT نه تنها عناوین شغلی جدید ایجاد کرده است؛ بلکه مجموعه مهارت های مورد نیاز در حوزه های مهندسی سنتی را تعریف کرده است. مهندسان برق و کامپیوتر در حال حاضر نیاز به دانش کار از پروتکل های بی سیم و ادغام سنسور دارند که مهندسان مکانیک کار بر روی تجهیزات صنعتی باید درک کنند که چگونه طرح های آنها با مهندسان عمران IoT ارتباط برقرار می کند.

سیستم های جاسازی شده: هسته IoT

سیستم های جاسازی شده پایه دستگاه های IoT را تشکیل می دهند. مهندسین در این زمینه میکروکنترلرها، سنسورها و رابط های ارتباطی که دستگاه ها را "هوشمند" می کنند، به طور قابل توجهی رشد کرده اند، با نقش هایی که نیاز به مهارت در C، C++، پایتون و سیستم های عملیاتی زمان واقعی دارند، آشنا بودن با طراحی کم قدرت بسیار مهم است زیرا دستگاه های IoT اغلب در مورد باتری های انرژی یا مهندسی سیستم های متنوع مانند تگزاس کار می کنند.

شبکه و امنیت سایبری مهندسی: حفاظت از جهان متصل

با میلیاردها دستگاه متصل، سطح حمله تهدیدات سایبری به طور چشمگیری گسترش یافته است.امنیت IoT نگرانی اصلی برای شرکت ها و دولت ها به طور یکسان است. مهندسین متخصص در امنیت شبکه، رمزگذاری و فرآیندهای بوت امن در تقاضای بالا هستند.سازمان های ملی استانداردها و فناوری (NIST) دستورالعمل های منتشر شده (NIST IR 8259A) به طور خاص برای متخصصان امنیت دستگاه IoT، ایجاد یک سیستم عامل خاص برای درک و همچنین مهندسین امنیت دیجیتال، به روز رسانی های واجد شرایط لازم برای درک سیستم های تأیید امنیت سایبری و همچنین پروتکل های امنیتی.

Data Analytics و Machine Learning: استخراج ارزش از داده های IoT

ارزش واقعی IoT نه در سنسورها بلکه در داده هایی که تولید می کنند، مهندسین داده و متخصصان یادگیری ماشین برای ساخت خطوط لوله ای که مصرف، تمیز و تجزیه و تحلیل داده های جریانی در این منطقه نیاز به مهارت در سیستم عامل های ابر (AWSLT، Azure IoT Hub، Google IoT)، پردازش چارچوب (Aache، جریان اسپارکس)، و تکنیک های مدل سازی زمان برای ردیابی داده های معمولی دارند.

سخت افزار و توسعه نرم افزار: تسلط بر فیزیکی و دیجیتال

IoT نیاز به یکپارچه سازی سخت افزار و نرم افزار مهندسین سخت افزار طراحی تخته مدار چاپی (PCBs)، اجزای انتخاب، و اطمینان از سازگاری الکترومغناطیسی. مهندسان نرم افزار نوشتن سیستم عامل که بر روی میکروکنترلرها، خدمات backend که دستگاه ها را مدیریت می کنند، و رابط های جلویی برای کاربران به طور فزاینده، نقش ها این رشته ها را ترکیب می کنند. A تک ممکن است بر روی هر دو سیستم عامل و تمایز ابر برای این سیستم عامل های اتصالی که گاهی اوقات به عنوان ساده سازی های فنی، به عنوان "

مهارت های مورد نیاز برای یک حرفه مهندسی IoT موفق

موفقیت در بازار کار IoT مستلزم مجموعه مهارت های گسترده و عمیق است در حالی که تخصص خاص با نقش متفاوت است، چندین توانایی اصلی در سطح جهانی ارزشمند هستند.

زبان های برنامه نویسی

  • C و C ++ [FLT 1]: ضروری برای میکروکنترلر و برنامه های زمان واقعی است.
  • Python [FLT 1]: برای تجزیه و تحلیل داده ها، نمونه برداری و اسکریپت در دروازه های IoT استفاده می شود.
  • JavaScript / Node.js : مشترک برای backends ابر IoT و رابط های وب.
  • [[۱] [۱۰] [۱۰] [۱]: به دست آوردن کشش برای سیستم های امن و با عملکرد بالا.

پروتکل های ارتباطی بی سیم

  • Wi-Fi (802.11) و بلوتوث / زیان ؛ دومین بار در اینترنت اشیا مصرف کننده.
  • Zigbee و Z-Wave [FLT 1]: مشترک در خانه هوشمند و ساخت اتوماسیون.
  • راراWAN و NB-IoT [FLT 1]: برای کاربردهای بلند مدت و کم قدرت در کشاورزی و شهرهای هوشمند استفاده می شود.
  • MQTT و CoAP [FLT 1]: پروتکل های لایه کاربردی بهینه شده برای IoT.

اصول امنیت سایبری

  • درک رمزگذاری (AES، RSA، ECC)، ذخیره سازی کلید امن و مدیریت گواهینامه.
  • آشنایی با بوت امن، محیط های قابل اعتماد اعدام (TEE)، و ماژول های امنیتی سخت افزار (HSM)
  • توانایی انجام ارزیابی ریسک و اجرای امنیت به طراحی

تجزیه و تحلیل داده ها و محاسبات Cloud

  • تجربه با پلتفرم های ابری: AWS IoT، Azure IoT، Google Cloud IoT Core
  • صلاحیت در چارچوب های محاسباتی لبه مانند AWS Greengrass، Azure IoT Edge.
  • دانش پایگاه های داده: پایگاه های داده های سری زمان (InfluxDB، TimescaleDB) و NoSQL (MongoDB)
  • آشنایی با پردازش جریان و ابزار تجزیه و تحلیل

ادغام سیستم و آزمایش

  • توانایی ادغام سنسورها، محرک ها، دروازه ها و خدمات ابری به یک سیستم منسجم.
  • تجربه با تست سخت افزار در حلقه (HIL)، ابزار شبیه سازی و سیستم عامل های مدیریت دستگاه.

چشم انداز آینده: فرصت ها و چالش ها

بازار کار IoT پیش بینی می شود که به طور قوی رشد کند. اداره آمار کار ایالات متحده گزارش می دهد که انتظار می رود اشتغال برای مهندسان برق و الکترونیک حدود 3٪ از سال 2022 به 2032 رشد کند، اما بخش IoT بسیار سریعتر رشد می کند.

آموزش و پرورش Adaptation

دانشگاه ها و موسسات فنی به سرعت در حال به روز رسانی برنامه های آموزشی IoT و یا تخصص در مهندسی برق / کامپیوتر است.سیستم عامل های آنلاین مانند Coursera و edX گواهینامه های IoT را از موسسات مانند دانشگاه کالیفرنیا، Irvine و دانشگاه بولدرون تجربه با سیستم عامل هایی مانند Arduino، Raspberry Pi، ESP32، و کیت های توسعه تجاری (S32 یادگیری کارآموزی) برای کارفرمایان بسیار مهم است.

چالش های مهندسین باید

علی رغم فرصت ها، مهندسی IoT چالش های قابل توجهی را ارائه می دهد. ناهمگونی دستگاه ها و پروتکل ها نیازمند یادگیری مداوم است. آسیب پذیری های امنیتی در دستگاه های IoT همچنان به سرفصل ها ادامه می دهند، و فشار بر مهندسان برای اتخاذ شیوه های امنیتی دقیق، به علاوه، سرعت فن آوری لوتسبک به این معنی است که مهارت ها می توانند به سرعت منسوخ شوند. مهندسان که زمان را برای یادگیری مداوم اختصاص می دهند - کنفرانس هایی مانند Tech Expo یا پیگیری گواهینامه IoT - به عنوان بهتر از جمله مکان بندی + TIA +

نتیجه گیری: یک وسوسه اما تقاضا راه

ظهور IoT یک محیط پویا و باروری برای استخدام مهندسی ایجاد کرده است. مهندسان که طبیعت بین رشته ای IoT را در بر می گیرند - سخت افزار، نرم افزار، اتصال و داده - ثروت فرصت های شغلی را پیدا می کنند. تقاضا برای متخصصان ماهر که می توانند طراحی امن، مقیاس پذیر و سیستم های هوشمند IoT را تنها به عنوان تکنولوژی بالغ تشدید می شود برای کسانی که مایل به سرمایه گذاری در دستگاه های پیوسته کار هستند، سازگار با هم نیست، بلکه سازگار با مهندسی جهانی است.