इंटरनेट ऑफ़ थिंग्स (Internet of Things — IoT) — यूपीएससी विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी

इंटरनेट ऑफ़ थिंग्स (Internet of Things — IoT) भौतिक वस्तुओं — सेंसरों, उपकरणों, वाहनों, मशीनों — के उस नेटवर्क को कहते हैं जो इंटरनेट के माध्यम से डेटा एकत्र एवं आदान-प्रदान करते हैं। वैश्विक स्तर पर 2024 में अनुमानित ~18 बिलियन कनेक्टेड IoT डिवाइस सक्रिय हैं, जो 2030 तक 30 बिलियन को पार करने का अनुमान है। भारत का IoT बाज़ार — 2024 में लगभग 15 बिलियन अमेरिकी डॉलर — स्मार्ट सिटी, फ़ैक्ट्रियों, कृषि एवं गतिशीलता क्षेत्र में 20-25% वार्षिक की दर से बढ़ रहा है। यूपीएससी हेतु IoT एक जीएस पेपर-III — विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी, अर्थव्यवस्था, आंतरिक सुरक्षा विषय है, जिसके जीएस पेपर-II (शासन) से भी संबंध हैं।

व्यापक रूप से देखा जाए तो IoT केवल “जुड़े हुए उपकरण” नहीं है — यह डेटा-चालित निर्णय-निर्माण की आधारशिला है। हर सेंसर वास्तविक समय (real-time) में जानकारी देता है, जिसे क्लाउड या एज (edge) पर संसाधित कर शहर-प्रशासन, कारखाने, खेत एवं अस्पताल अपने प्रचालन को अनुकूलित कर सकते हैं। यूपीएससी अभ्यर्थियों के लिए यह उभरती प्रौद्योगिकियों (5G, AI, क्वांटम) के साथ अंतःसंयोजन का परीक्षण-योग्य विषय है।

IoT क्या है?

IoT निम्नलिखित को जोड़ता है:

• सेंसर (Sensors) — तापमान, आर्द्रता, गति, स्थान, कंपन, गैस, मृदा।
• एक्चुएटर (Actuators) — वाल्व, मोटर, डिस्प्ले।
• एज/गेटवे डिवाइस (Edge/Gateway) — राउटर, स्मार्ट मीटर, कैमरे।
• क्लाउड/एज प्लेटफ़ॉर्म — विश्लेषण, भंडारण, डैशबोर्ड।
• अनुप्रयोग (Applications) — मोबाइल ऐप, उद्यम तंत्र, सार्वजनिक डैशबोर्ड।

IoT कनेक्टिविटी (5G, Wi-Fi 6, ब्लूटूथ, ज़िगबी, LoRa, NB-IoT, LTE-M, सैटेलाइट), क्लाउड कंप्यूटिंग, AI/ML, एवं डिजिटल प्लेटफ़ॉर्मों पर सवार है। दूसरे शब्दों में, IoT कोई एक तकनीक नहीं — यह कई तकनीकों का स्तरित स्टैक है।

IoT आर्किटेक्चर की परतें

प्रत्येक परत की अपनी चुनौतियाँ हैं — संवेदन परत पर बैटरी जीवन, कनेक्टिविटी पर स्पेक्ट्रम एवं विलंबता (latency), तथा अनुप्रयोग परत पर डेटा गोपनीयता मुख्य प्रश्न हैं।

अनुप्रयोग — क्षेत्रवार दृष्टि

स्मार्ट शहर

• यातायात प्रबंधन — अनुकूली सिग्नल, सीसीटीवी, ANPR।
• स्मार्ट पार्किंग, स्मार्ट स्ट्रीट लाइट, स्मार्ट कचरा डिब्बे।
• वायु गुणवत्ता एवं मौसम केंद्र।
• लोक-सुरक्षा कैमरे एवं स्मार्ट परिवहन (AFC, ITMS)।
• RDSS के अंतर्गत जल, बिजली एवं गैस के लिए स्मार्ट मीटर।

भारत के स्मार्ट सिटी मिशन (2015-25) ने 100+ शहरों में IoT-आधारित एकीकृत कमांड एवं नियंत्रण केंद्र (ICCC) स्थापित किए हैं। ये केंद्र वास्तविक समय में यातायात, अपराध, आपदा एवं नागरिक सेवाओं की निगरानी करते हैं।

कृषि

• परिशुद्ध सिंचाई (Precision Irrigation) — मृदा-नमी सेंसर।
• पशुधन निगरानी — पहनने योग्य कॉलर, रुमेन सेंसर।
• शीत-शृंखला ट्रैकिंग — डेयरी, फल, टीके।
• ड्रोन + IoT छिड़काव एवं निगरानी।
• बाज़ार-संपर्क — सेंसर-आधारित ग्रेडिंग एवं ट्रेसेबिलिटी (ONDC, किसान सारथी)।

स्वास्थ्य देखभाल

• पहनने योग्य उपकरण (Wearables) — चरण गणना, ECG, SpO₂, सतत ग्लूकोज़ निगरानी।
• दूरस्थ रोगी निगरानी — महत्वपूर्ण-संकेत टेलीमेट्री।
• स्मार्ट अस्पताल — संपत्ति ट्रैकिंग, हाथ-स्वच्छता अनुपालन।
• शीत-शृंखला — IoT तापमान टेलीमेट्री वाले टीका रेफ्रिजरेटर (कोविड-19 एवं नियमित टीकाकरण के लिए eVIN में प्रयुक्त)।

उद्योग 4.0

• पूर्वानुमानित रखरखाव — कंपन, तापमान, धारा हस्ताक्षर।
• डिजिटल ट्विन (Digital Twins) — मशीनों एवं संयंत्रों के।
• रोबोटिक्स एवं AGV कारखाना तल पर।
• ऊर्जा प्रबंधन — सब-मीटरिंग, विसंगति पहचान।
• गुणवत्ता आश्वासन — दृष्टि-आधारित निरीक्षण।

गतिशीलता (Mobility)

• कनेक्टेड वाहन — V2X, टेलीमैटिक्स, e-FASTag।
• फ्लीट प्रबंधन — UBI-आधारित बीमा।
• ईवी चार्जिंग नेटवर्क — लोड प्रबंधन, भुगतान।
• स्मार्ट बंदरगाह — कंटेनर ट्रैकिंग, लॉजिस्टिक्स।

ऊर्जा एवं उपयोगिताएँ

• स्मार्ट ग्रिड — DTRs, ब्लैकआउट पहचान, ATC हानि-कमी।
• RDSS (पुनर्निर्मित वितरण क्षेत्र योजना) — ₹3 लाख करोड़; ~25 करोड़ स्मार्ट मीटर लक्ष्य।
• तेल एवं गैस — पाइपलाइन निगरानी, अपतटीय संपत्ति टेलीमेट्री।
• नवीकरणीय एकीकरण — इन्वर्टर-स्तर टेलीमेट्री।

खुदरा एवं उपभोक्ता

• स्मार्ट होम — थर्मोस्टैट, डोरबेल, उपकरण।
• सूची एवं शेल्फ़ विश्लेषण।
• कनेक्टेड वेंडिंग, भुगतान (NFC/UPI)।
• पहनने योग्य एवं फ़िटनेस ट्रैकर।

भारतीय IoT पारिस्थितिकी तंत्र

संस्थागत

• MeitY की मसौदा IoT नीति (2015) — 2020 तक 5 मिलियन रोज़गार के साथ 15 बिलियन डॉलर का IoT उद्योग बनाने की दृष्टि।
• उत्कृष्टता केंद्र — IoT (CoE-IoT) — NASSCOM + MeitY + ERNET, बेंगलुरु; 500+ स्टार्टअप इनक्यूबेट किए गए।
• दूरसंचार इंजीनियरिंग केंद्र (TEC) — DoT के अधीन; M2M मानक तय करता है।
• TRAI की मशीन-टू-मशीन (M2M) संचार सेवाओं हेतु स्पेक्ट्रम, रोमिंग एवं QoS पर सिफ़ारिशें (2017, 2023)।
• सेल्युलर ऑपरेटर्स एसोसिएशन ऑफ़ इंडिया (COAI) एवं ब्रॉडबैंड इंडिया फ़ोरम — M2M पर सक्रिय।
• स्मार्ट सिटी मिशन एवं RDSS — प्रमुख माँग-चालक।

स्टार्टअप

• Altizon, Zenatix, CropIn, Stellapps, Log9 Materials, Covacsis, IoTfy, Ecolibrium Energy, Cavli Wireless, Sensegrass, Fabheads, Tessolve — प्रमुख भारतीय IoT कंपनियाँ।

कनेक्टिविटी विकल्प

सुरक्षा एवं गोपनीयता संबंधी चिंताएँ

IoT का आक्रमण-तल (attack surface) विशिष्ट रूप से बड़ा है क्योंकि उपकरणों में सीमित कंप्यूट क्षमता होती है तथा वे प्रायः डिफ़ॉल्ट पासवर्ड, अप्रकाशित फ़र्मवेयर एवं कमज़ोर एन्क्रिप्शन के साथ बाज़ार में आते हैं।

मानक एवं ढाँचे

• TEC की उपभोक्ता IoT सुरक्षा हेतु अभ्यास संहिता (2021) — ETSI EN 303 645 के अनुरूप।
• ISO/IEC 27400 शृंखला — IoT सुरक्षा।
• स्मार्ट मीटर के लिए BIS मानक (IS 16444, IS 15959)।
• NIST IoT साइबरसुरक्षा ढाँचा — विश्व स्तर पर संदर्भ।

चुनौतियाँ

नीति संकेत

• राष्ट्रीय डिजिटल संचार नीति का मसौदा, 2018 — IoT रणनीतिक क्षेत्र के रूप में।
• दूरसंचार अधिनियम, 2023 — M2M उपकरणों हेतु प्राधिकार।
• DPDP अधिनियम, 2023 — IoT डेटा पर लागू व्यक्तिगत डेटा संरक्षण।
• डिजिटल इंडिया अधिनियम (लंबित) — IoT सुरक्षा कड़ी होने की संभावना।
• भारतीय मानक ब्यूरो — स्मार्ट मीटरिंग विशिष्टताएँ।
• दूरसंचार के लिए PLI — IoT मॉड्यूल शामिल।
• भारत 6G विज़न — IoT + ISAC को L1 पर एकीकृत करता है।

IoT एवं संधारणीयता

• स्मार्ट ग्रिड AT&C हानि को 20% से <10% तक घटा सकता है।
• परिशुद्ध कृषि जल एवं उर्वरक उपयोग कम करती है।
• शीत-शृंखला IoT खाद्य अपव्यय घटाता है।
• औद्योगिक IoT उत्पादन प्रति इकाई ऊर्जा घटाता है।
• स्मार्ट गतिशीलता भीड़भाड़ एवं उत्सर्जन घटाती है।

नवीनतम घटनाक्रम (2024-26)

• RDSS के अंतर्गत 2025 के अंत तक ~25 करोड़ स्मार्ट मीटर तैनात।
• स्मार्ट सिटी मिशन समाप्ति के अंतर्गत 100+ शहरों में ICCC चालू।
• BSNL स्वदेशी 5G — 5G mMTC नेटवर्क स्लाइस परीक्षण शामिल।
• TEC IoT सुरक्षा अनुपालन योजना (2024) — सरकारी ख़रीद के लिए IoT उपकरणों का परीक्षण अनिवार्य।
• AI एक्शन शिखर सम्मेलन, पेरिस (फ़रवरी 2025) — AI-IoT-5G स्टैक प्रस्तुत।
• भारत सेमीकंडक्टर मिशन — सेंसर एवं माइक्रोकंट्रोलर विनिर्माण विस्तार।
• डीपटेक नीति 2024 — IoT स्टार्टअप को प्राथमिकता।
• राष्ट्रीय क्वांटम मिशन (2024) — क्वांटम-सुरक्षित IoT पहचान।
• चंद्रयान-4 योजना एवं गगनयान प्रगति — स्पेस-IoT (सैटेलाइट IoT तारामंडल) में Pixxel, Digantara अग्रणी।
• सैटेलाइट IoT आवंटन — DoT + IN-SPACe द्वारा अध्ययनाधीन।
• दूरसंचार अधिनियम 2023 के M2M नियम अधिसूचित (2024-25)।

तुलनात्मक दृष्टि — IoT बनाम पारंपरिक संगणन

यूपीएससी प्रासंगिकता

जीएस पेपर-III — विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी / अर्थव्यवस्था

• IoT आर्किटेक्चर, अनुप्रयोग, उद्योग 4.0।

जीएस पेपर-II — शासन

• स्मार्ट सिटी, RDSS, ई-शासन।

जीएस पेपर-III — आंतरिक सुरक्षा

• IoT बॉटनेट, CII सुरक्षा।

जीएस पेपर-III — पर्यावरण

• IoT के माध्यम से संधारणीयता — जल, ऊर्जा, कृषि।

प्रीलिम्स बिंदु — स्मार्ट सिटी मिशन; RDSS (25 करोड़ स्मार्ट मीटर); TEC IoT अभ्यास संहिता; NB-IoT; LoRa; CoE-IoT बेंगलुरु; डिजिटल भारत निधि; M2M स्पेक्ट्रम पर TRAI सिफ़ारिशें; Bharat 6G विज़न; ISO/IEC 27400; ETSI EN 303 645।

मेन्स अभ्यास प्रश्न — (i) “IoT एक राष्ट्रीय अवसंरचना है — इसे नियामक ढाँचे की आवश्यकता है, बाज़ार-शक्ति की नहीं।” समीक्षा करें। (ii) स्मार्ट सिटी मिशन ने IoT तैनाती को कैसे संभव बनाया? सीमाएँ बताएँ। (iii) IoT-DPDP-आंतरिक सुरक्षा — तीनों के अंतर्संबंध की चर्चा कीजिए।

साक्षात्कार जाँच — IoT सुरक्षा अधिदेश; सार्वजनिक स्थानों में डेटा शासन; ग्रामीण IoT कनेक्टिविटी; निजी 5G की भूमिका।

IoT हर वस्तु को मापन एवं कर्ता का नोड (node of measurement and agency) बना देता है। नागरिक कार्य यह है कि इसे केवल सुविधा या लाभ के लिए नहीं — बल्कि सुरक्षा, गोपनीयता एवं सार्वजनिक मूल्य के लिए तार दिया जाए।

सामान्य प्रश्न