اینترنت اشیا چیست؟

اینترنت اشیا (Internet of Things) عبارت است از شبکه‌ای از اشیای فیزیکی که توسط اینترنت به هم متصل شده‌اند. این‌گونه شبکه‌ها از اتصال هزاران وسیله به همدیگر تشکیل می‌شوند و جزء شبکه‌های LLN محسوب می‌شوند.

شبکه‌های LLN یا Low-Power and Lossy Networks از اتصال تعداد زیادی گره با توان پردازشی، حافظه و انرژی محدود تشکیل می‌شوند. این گره‌ها توسط لینک‌هایی نویز آلودی به هم متصل می‌شوند. لینک‌ها در شبکه‌های LLN، معمولاً امکان پشتیبانی نرخ داده‌ی بالا را ندارند و به خاطر پایین بودن نرخ تحویل بسته، از پایداری پایینی برخوردار هستند. مشخصه دیگر شبکه‌های LLN، نقطه‌به‌نقطه (point-to-point) نبودن الگوی ترافیک می‌باشد. درواقع ترافیک در شبکه‌های LLN اغلب به‌صورت point-to-multipoint یا multipoint-to-point می‌باشد. ازآنجاکه شبکه‌های LLN معمولاً از اتصال هزاران گره تشکیل می‌شوند، پروتکل‌های مسیریابی در این شبکه‌ها، نیازمندی‌های متعددی خواهند داشت.

ابزارها و پلتفرم‌های توسعه IoT

برای توسعه اپلیکیشن‌های اینترنت اشیا شاید بیش از صد ابزار یا پلتفرم موجود است. معروف‌ترین پلتفرم متن باز توسعه اپلیکیشن IoT، سیستم‌عامل Contiki به همراه امولاتور Cooja می‌باشد.

Contiki OS و Cooja

Contiki یک سیستم‌عامل متن‌باز برای Simulation و Emulation اپلیکیشن های IoT می‌باشد. عمده کاربرد سیستم‌عامل Contiki برای سیستم‌های تحت شبکه با حافظه محدود، بخصوص تجهیزات انرژی محدود و بی‌سیم IoT می‌باشد. به‌عنوان چند نمونه از کاربردهای سیستم‌عامل Contiki می‌توان به سیستم‌های روشنایی خیابان‌ها، مانیتورینگ صدا در شهرهای هوشمند، مانیتورینگ تشعشع و آلارم ها اشاره نمود. این سیستم‌عامل روی توزیع‌های لینوکس (ترجیحاً اوبونتو) قابل‌نصب است.

کوجا (Cooja)

نیز یک شبیه‌ساز یا امولاتور است که در سیستم‌عامل Contiki قرار دارد. Cooja می‌تواند شبکه‌ای از moteهای Contiki را شبیه‌سازی کند. moteها را می‌توان در سطح سخت‌افزار شبیه‌سازی نمود که در این صورت روال شبیه‌سازی کندتر ولی وارسی دقیق‌تر رفتار سیستم امکان‌پذیر خواهد بود. یا اینکه می‌توان این کار را در سطح بالاتر و با دقت کمتر انجام داد و در عوض شبیه‌سازی شبکه‌های بزرگ را با سرعت انجام داد. برای آشنایی بیشتر با Cooja می‌توانید مقاله آموزشی شبیه‌ساز یا امولاتور Cooja را مطالعه نمایید.

یادگیری تخصصی شبیه‌ساز Cooja را می‌توانید در دوره آموزش شبیه‌سازی اینترنت اشیا با  Cooja دنبال کنید.

Raspberry pi

Raspberry Pi یک برد الکترونیکی است که برای پیاده‌سازی پروژه‌های کنترلی مورداستفاده قرا می‌گیرد. در سال‌های اخیر، با مطرح‌شدن بحث اینترنت اشیا، بورد رزبری نیز به‌شدت موردتوجه مهندسین و متخصصین IoT قرارگرفته و اکثر سناریوهای هوشمند سازی و اینترنت اشیا از طریق این بورد صورت می‌گیرد. یادگیری تخصصی برنامه‌نویسی بورد رزبری پای (Raspberry Pi) را می‌توانید در دوره آموزش برنامه‌نویسی برد رسپبری پای به زبان پایتون دنبال کنید.

امنیت اینترنت اشیا

سیستم‌های سایبری فیزیکی از طریق پروتکل‌های غیر اینترنتی، انتقال پیام تحت شبکه و همچنین خودکارسازی و اغلب در محیط‌های بسته و کنترل‌شده صورت می‌گیرند.

اتصال به اینترنت چیزی فراتر از یک انتقال پیام ساده است. اینترنت باز است، یعنی هرکسی می‌تواند مواردی را به آن اضافه کند. همچنین به این معنی است که اشیا شبیه به هم باید به یکدیگر متصل شوند. اینترنت نه‌تنها باز است، بلکه بزرگ‌ترین شبکه جهان نیز است. البته این خود می‌تواند بدترین چاه جهان باشد. کافیست چیزی را به اینترنت متصل کنید تا شخص دیگری از آن استفاده کند یا آن را به نابودی بکشاند، فقط برای اینکه از کارش لذت ببرد. مقایسه ارتباطات اینترنت اشیا و ماشین به ماشین مانند این است که تصور کنید انجام یک آزمایش خاص در محیط کنترل‌شده آزمایشگاه به‌دست یک بچه ۳ ساله امکان‌پذیر خواهد بود.

اصطلاحات جدید مانند اینترنت افراد و اشیا

و برخی از محققان معتقدند که اینترنت اشیا برای گنجاندن افراد در معادله محدودیت‌هایی دارد؛ از سوی دیگر، اصطلاحات جدید مانند اینترنت افراد و اشیا نیز پیش‌ازاین تعریف‌شده‌اند. بنابراین، ارائه چنین تعریفی لازم نیست. برخی نیز در مورد وب اشیا بحث می‌کنند که زیرمجموعه اینترنت اشیاست که در آن ارتباطات محدود به فناوری‌های وب مانند HTTP مرورگر، اسکریپت و غیره است. این دیدگاه ریشه در برابر سازی اینترنت با وب جهان گستر دارد که در آن دسترسی به اینترنت از طریق مرورگرها و نشانی‌های وب امکان‌پذیر خواهد بود. بااینکه در این کتاب در مورد فناوری‌های تحت وب بحث خواهیم کرد، معتقدیم که این عرصه محدودیت‌های فراوانی دارد.

تمام اقلام قابل اتصال در اینترنت اشیا گنجانده‌شده‌اند.

تعاریف گمراه‌کننده نیز وجود دارند که بیشتر شبیه اصطلاحات تجاری هستند تا اصطلاحات ؛ مانند اینترنت همه‌چیز که فراتر از تبلیغ ایده اینترنت اشیاست. اما اینترنت همه‌چیز چه دارد که در اینترنت اشیا موجود نباشد؟ تمام اقلام قابل اتصال در اینترنت اشیا گنجانده‌شده‌اند. مواردی که به‌طور مستقیم (هوا یا آب) یا غیرمستقیم (خلأ یا شادی) نمی‌توانند متصل شوند، در اینترنت همه‌چیز قابل‌دسترس خواهند بود؛ چون نام این ایده چنین می‌گوید. هر چیزی به یک فرد یا شی نیاز دارد تا به اینترنت متصل شود. گفته می‌شود که اینترنت همه‌چیز شامل فرآیندهایی است که این ایده را از سایرین متمایز ساخته است. اما در تعریفی که ارائه کردیم، چنین فرآیندهایی صرفاً یک پیامد ساده بوده و نیازی به تعریف جدید ندارند. و اینترنت اشیا همانند شبکه‌های حسگر نیست؛ چون نیازی به حسگر ندارد و از سوی دیگر شبکه‌های حسگر نیازی به اتصال به اینترنت ندارند.

اینترنت اشیا همانند داده‌های بزرگ نیست

اینترنت اشیا همانند داده‌های بزرگ نیست، چون نیازی به تولید داده ندارد و از سوی دیگر برنامه‌ها نیازی به ذخیره داده‌ها در مخازن داده‌های بزرگ ندارد. اینترنت اشیا بخشی از ماشین به ماشین نیست، چون حاضر بودن در عرصه اینترنت به این معناست که انسان‌ها بتوانند به‌طور مستقیم به اشیا دسترسی پیدا کنند. به‌علاوه، ارتباطات ماشین به ماشین همانند همواره با پیدایش فناوری‌های جدید به‌ویژه اینترنت اشیا و سایر فناوری‌های مرتبط با آن، یک عدم اطمینان در خصوص استفاده از آنها در جامعه ایجاد می‌شود و غالباً این عدم اطمینان یک خطر عمومی را برای فناوری با خود به همراه دارد، در این میان در کنار رشد شرکت‌ها و سازمان‌های خصوصی در این حوزه، دولت و سازمان‌های تنظیم مقررات و تدوین استاندارد نقش بسیار کلیدی در پذیرش و بهبود سطوح اعتماد جامعه ایفا می‌کنند. مهم‌تر از همه، اگر استراتژی‌ها و استاندارهای ملی اینترنت اشیا به‌درستی طراحی‌شده و اجرا شوند، امکان استفاده از این فناوری را برای دستیابی به منافع اجتماعی و اقتصادی در هر کشور به شکل قابل‌توجهی افزایش می‌دهد

آینده اینترنت اشیا

بسیاری از کشورها سال‌ها قبل به این نتیجه رسیده‌اند که در آینده اینترنت اشیا به یکی از مهم‌ترین اولویت‌های دولت‌ها بدل خواهد شد و بر این اساس، اقدام به تدوین راهبُردها و استانداردهای ملی در راستای کشورهای پیشرو در این زمینه کردند تا از توسعه و پیشرفت اینترنت اشیا در کشور خود حمایت کنند. ازآنجاکه هر کشور دارای منابع، قوانین، فناوری‌ها و حتی فرهنگ متفاوتی است، استفاده از راهبُردهای ایجادشده در کشورهای دیگر قطعاً موفقیت‌ها و رویکردهای صحیحی را در پی نخواهد داشت، اما بدون شک مطالعه‌ی آنها و همچنین بازخوردهای موجود می‌تواند جهت ایجاد استانداردها و راهبُردهای ملی و بومی به‌کار گرفته شود . به برنامه‌ریزی فعالیت‌های سازمان‌ها، اقدامات نظارتی و تجارت، کمک شایانی نماید.

در پایان

مطالعه‌ی اسناد چشم‌انداز و پیشرفت‌های کشورهای پیشرو در این فناوری به‌وضوح نشان می‌دهد که هیچ‌یک از این کشورها تنها با تمرکز و یکه‌تازی بخش خصوصی و یا دولت. به پیاده‌سازی های موفق دست نیافته‌اند و تلاش‌های هر دو بخش در کنار هم یعنی تحقیق، توسعه و نمونه‌سازی اولیه توسط بخش خصوصی و سپس، نظارت دولت و سازمان‌های تنظیم مقررات بر فعالیت‌های آنها به‌منظور درک قابلیت‌های نهفته‌ی این بخش، یکپارچه‌سازی تلاش‌ها تحت یک قالب استاندارد و همچنین ترویج فناوری کلید اصلی موفقیت آنها بوده است. هنگامی‌که هر کشور پتانسیل‌های خود را برای گسترش اینترنت اشیا تشخیص می‌دهد، باید به‌سرعت استانداردها و راهبردهای خود را جهت رشد و تطبیق این فناوری ارائه دهد تا موانع نظارتی محدودکننده رشد اینترنت اشیا از سرعت توسعه‌دهندگان آن نکاهد.