امروز سه شنبه ، ۱۴۰۱/۰۳/۰۳
بدان

اینترنت اشیاء (IoT): چشم انداز ، عناصر معماری و جهت گیری های آینده | Internet of Things (IoT): A Vision, Architectural Elements, and Future Directions

اینترنت اشیاء (IoT): چشم انداز ، عناصر معماری و جهت گیری های آینده

سنجش همه جانبه که توسط فناوری های شبکه حسگر بی سیم (WSN) فعال شده است ، بسیاری از مناطق زندگی امروزی را در بر می گیرد.

این قابلیت اندازه گیری ، استنباط و درک شاخص های محیطی ، از بوم شناسی ظریف و منابع طبیعی گرفته تا محیط های شهری را ارائه می دهد.

گسترش این دستگاهها در یک شبکه فعال کننده ارتباطات ، اینترنت اشیاء (IoT) را ایجاد می کند ، که در آن حسگرها و محرک ها به طور یکپارچه با محیط اطراف ما ترکیب می شوند و اطلاعات به منظور ایجاد یک تصویر عملیاتی مشترک (COP) در سراسر سیستم عامل ها به اشتراک گذاشته می شود. )

IoT که از تطبیق اخیر انواع فناوری های دستگاه های فعال مانند برچسب ها و خواننده های RFID ، دستگاه های ارتباطات میدانی (NFC) و گره های حسگر و محرک تعبیه شده استفاده می کند ، از ابتدای راه خود خارج شده است و فناوری انقلابی بعدی در تغییر است. اینترنت را به یک اینترنت کاملاً یکپارچه در آینده تبدیل کنید.

همانطور که از www (صفحات استاتیک وب) به web2 (وب شبکه های اجتماعی) به web3 (وب محاسبات در همه جا) حرکت می کنیم ، نیاز به داده های درخواستی با استفاده از پرس و جوهای بصری پیچیده به میزان قابل توجهی افزایش می یابد.

این مقاله یک چشم انداز ابری برای اجرای جهانی اینترنت اشیا ارائه می دهد.

فن آوری های کلیدی فعال و حوزه های کاربردی که احتمالاً در آینده نزدیک تحقیقات IoT را پیش می برند مورد بحث قرار گرفته است.

پیاده سازی ابری با استفاده از Aneka ، که بر اساس تعامل ابرهای خصوصی و عمومی است ، ارائه شده است.

ما چشم انداز اینترنت اشیاء خود را با گسترش نیاز به همگرایی WSN ، اینترنت و محاسبات توزیع شده به جامعه تحقیقات فناوری ، به پایان می رسانیم.

1. معرفی :

موج بعدی در عصر محاسبات خارج از حوزه رایانه های سنتی خواهد بود.

در پارادایم اینترنت اشیاء (IoT) ، بسیاری از اشیاء که ما را احاطه کرده اند به نوعی در شبکه خواهند بود.

شناسایی فرکانس رادیویی (RFID) و فناوری های شبکه حسگر برای برآوردن این چالش جدید ، که در آن سیستم های اطلاعات و ارتباطات به طور نامحسوس در محیط اطراف ما تعبیه شده اند ، افزایش می یابد.

این امر منجر به تولید حجم عظیمی از داده ها می شود که باید ذخیره ، پردازش و به صورت یکپارچه ، کارآمد و به راحتی قابل تفسیر ارائه شوند.

این مدل شامل خدماتی است که کالایی هستند و به شیوه ای مشابه کالاهای سنتی ارائه می شوند.

رایانش ابری می تواند زیرساخت مجازی را برای چنین محاسباتی مفید فراهم آورد که دستگاههای نظارتی ، دستگاههای ذخیره سازی ، ابزارهای تجزیه و تحلیل ، پلتفرم های تجسم و تحویل مشتری را ادغام می کند.

مدل مبتنی بر هزینه که رایانش ابری ارائه می دهد ، ارائه خدمات به صورت انتهایی به مشاغل و کاربران را قادر می سازد تا از هر کجا به برنامه های مورد نیاز دسترسی داشته باشند.

اتصال هوشمند با شبکه های موجود و محاسبه متناسب با زمینه با استفاده از منابع شبکه ، بخش ضروری اینترنت اشیا است.

با افزایش روزافزون وای فای و دسترسی بی سیم به اینترنت بی سیم 4G-LTE ، تکامل به سمت شبکه های اطلاعات و ارتباطات در همه جا مشهود است.

با این حال ، برای ظهور موفقیت آمیز چشم انداز اینترنت اشیاء ، معیار محاسبه باید فراتر از سناریوهای رایانش رایانه موبایل که از تلفن های هوشمند و قابل حمل استفاده می کنند ، فراتر رفته و به اتصال اشیاء موجود روزمره و جاسازی اطلاعات در محیط ما تبدیل شود.

اینترنت اشیاء برای ناپدید شدن فناوری از آگاهی کاربر ، مستلزم: (1) درک مشترک از وضعیت کاربران و لوازم آنها ، (2) معماری نرم افزار و شبکه های ارتباطی فراگیر برای پردازش و انتقال اطلاعات زمینه ای به جایی که مربوط می شود و (3) ابزارهای تجزیه و تحلیل در اینترنت اشیاء که هدف آنها رفتارهای مستقل و هوشمند است.

با وجود این سه اصل اساسی ، می توان اتصال هوشمند و محاسبه آگاه از زمینه را انجام داد.

تحول بنیادین اینترنت فعلی به شبکه ای از اشیاء به هم پیوسته که نه تنها اطلاعات را از محیط جمع آوری می کند (حس می کند) و با جهان فیزیکی در تعامل است (فعال سازی/فرمان/کنترل) ، بلکه از استانداردهای موجود اینترنت برای ارائه خدمات برای انتقال اطلاعات استفاده می کند. ، تجزیه و تحلیل ، برنامه ها و ارتباطات.

اینترنت اشیا که از رایج بودن دستگاه هایی که با استفاده از فناوری بی سیم باز مانند بلوتوث ، شناسایی فرکانس رادیویی (RFID) ، Wi-Fi و داده های تلفن و همچنین گره های حسگر و فعال کننده تعبیه شده است ، تغذیه کرده است ، از مراحل اولیه خود خارج شده و در آستانه کار است. از تبدیل اینترنت استاتیک فعلی به اینترنت آینده کاملاً یکپارچه [1].

انقلاب اینترنتی منجر به ارتباط متقابل بین مردم در مقیاس و سرعتی بی سابقه شد.

انقلاب بعدی ارتباط متقابل بین اجسام برای ایجاد یک محیط هوشمند خواهد بود.

تنها در سال 2011 ، تعداد دستگاه های متصل به هم روی کره زمین از تعداد واقعی افراد پیشی گرفت.

در حال حاضر 9 میلیارد دستگاه به هم متصل هستند و پیش بینی می شود تا سال 2020 به 24 میلیارد دستگاه برسد.

طبق گزارش GSMA ، این مبلغ 1 دلار است.

3 تریلیون فرصت درآمد برای اپراتورهای شبکه تلفن همراه به تنهایی در بخش های عمودی مانند بهداشت ، خودرو ، خدمات آب و برق و لوازم الکترونیکی مصرفی.

شماتی از ارتباط متقابل اشیاء در شکل 1 نشان داده شده است که در آن حوزه های کاربردی بر اساس مقیاس تأثیر داده های تولید شده انتخاب می شوند.

کاربران از سازمان های فردی تا سطح ملی که مسائل وسیعی را مورد بررسی قرار می دهند.