4/4/2021
0
اینترنت اشیا (Internet of Things) به طور کلی به تجهیزات محیط پیرامون مان که به شبکه اینترنت متصل شده و توسط اپلیکیشن های موجود در تلفن های هوشمند و تبلت قابل کنترل و مدیریت هستند اشاره دارد. اینترنت اشیا به زبان ساده، ارتباط سنسورها و دستگاه ها با شبکه ای است که از طریق آن می توانند با یکدیگر و با کاربرانشان تعامل کنند. این مفهوم می تواند به سادگی ارتباط یک گوشی هوشمند با تلویزیون باشد یا به پیچیدگی نظارت بر زیرساخت های شهری و ترافیک. از ماشین لباسشویی و یخچال گرفته تا پوشاک؛ این شبکه بسیاری از دستگاه های اطراف ما را در برمی گیرد.
اتحادیه بین المللی مخابرات، اینترنت اشیا را بدین صورت تعریف نموده است: «زیرساختی جهانی برای جامعه اطلاعاتی که بر اساس فناوری های ارتباطی و اطلاعاتی دارای قابلیت تعامل پذیری از قبل موجود و رو به رشد از طریق اتصال (فیزیکی و مجازی) اشیا، خدمات پیشرفته ای را ممکن می سازد». طبق رهنمودهای اتحادیه بین المللی مخابرات «اشیا» در عبارت اینترنت اشیا یا به یک شی از جهان فیزیکی (اشیا فیزیکی) یا جهان اطلاعات (اشیا مجازی) اشاره دارد که قابلیت شناسایی شدن و یکپارچه گشتن با شبکه های ارتباطی را دارا است. اینترنت اشیا اجازه می دهد تا اشیا در سراسر زیرساخت های شبکه موجود، از راه دور کنترل شوند و همچنین فرصت برای ادغام مستقیم از جهان فیزیکی به سیستم های مبتنی بر کامپیوتر ایجاد کرده است و علاوه بر کاهش دخالت انسان به بهبود بهره وری، دقت و سود اقتصادی منجر شده است. کارشناسان تخمین می زنند که اینترنت اشیا در حدود سی میلیارد شی تا سال ۲۰۲1 تشکیل خواهد شد. به طور معمول، انتظار می رود که اینترنت اشیا اتصال پیشرفته از دستگاه ها، سیستم ها و خدمات که فراتر از ارتباطات ماشین به ماشین(M2M) می رود، ارائه کند و و انواع پروتکل ها، دامنه ها و برنامه های کاربردی را پوشش می دهد. انتظار می رود که اتصال این دستگاه های تعبیه شده (از جمله اشیا هوشمند) به اتوماسیون در تقریبا تمامی زمینه ها کمک کند.
این دستگاه ها اطلاعات مفید با کمک فناوری های مختلف موجود جمع آوری می کنند سپس به صورت خودکار داده ها را بین دستگاه های دیگر به جریان می اندازند. نمونه بازار کنونی عبارتند از اتوماسیون خانگی (همچنین به عنوان دستگاه های خانه های هوشمند شناخته می شود) مانند کنترل و اتوماسیون روشنایی، گرمایشی (مانند ترموستات هوشمند)، تهویه، سیستم های تهویه مطبوع و لوازم خانگی از قبیل ماشین لباسشویی/ خشک کن، جاروبرقی روباتیک، تصفیه هوا، اجاق گاز، یخچال/ فریزر که با استفاده از وای فای برای نظارت از راه دور به کار می رود.
همچنین گسترش اتوماسیون متصل به اینترنت در بخش های نرم افزار جدید، انتظار می رود که اینترنت اشیا مقادیر زیادی از داده ها از مکان های مختلف با ضرورت نتیجه بخش تجمع سریع داده ها و افزایش نیاز به شاخصه فروشگاه و فراینده داده ها (به طور موثر) جمع آوری کند. اینترنت اشیا یکی از سیستم عامل های هوشمند شهر امروز و سیستم های مدیریت انرژی است.
اصطلاح اینترنت اشیا توسط کوین اشتوین از پراکتر و گمبل، بعد مرکز دانشگاه MIT's Auto-ID در سال ۱۹۹۹ ابداع شد.
تعاریف زیادی از اینترنت اشیا توسط انجمن های مختلف تحقیقاتی بر اساس نوع نگرش آن ها به نقاط قوت این ایده بیان شده است. دلیل چند وجهی بودن این مفهوم به نام گذاری این ایده یعنی «اینترنت اشیا» برمی گردد. این نام از دو کلمه تشکیل شده است، کلمه اول به دیدگاه شبکه گرایی این مفهوم تاکید دارد، درحالیکه کلمه دوم به حرکت به سمت اشیا عمومی که در یک بسته مشترک قرار گرفته اند تاکید می کند. اینکه به اینترنت اشیا با دید اینترنت گرا یا موجودیت گرا نگاه کنیم باعث به وجود آمدن تغییر در ذینفعان، قراردادهای تجاری، تحقیق ها و استانداردهای موجود خواهد شد. در طراحی معماری آن Auto-ID Center مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) نیز مشارکت دارد.
اینترنتِ اشیاء مفهومی جدید در دنیای فناوری و ارتباطات به شمار می آید اما عبارت اینترنت اشیا، برای نخستین بار در سال ۱۹۹۹ توسط کوین اشتون مورد استفاده قرار گرفت و جهانی را توصیف کرد که در آن هر چیزی، از جمله اشیای بی جان، برای خود هویت دیجیتال داشته باشند و به کامپیوترها اجازه دهند آن ها را سازماندهی و مدیریت کنند. اینترنت در حال حاضر همه مردم را به هم متصل می کند ولی با اینترنت اشیا تمام اشیاء به هم متصل می شوند. البته پیش از آن کوین کلی در کتاب قوانین نوین اقتصادی در عصر شبکه ها (۱۹۹۸) موضوع نودهای کوچک هوشمند (مانند سنسور باز و بسته بودن درب) که به شبکه جهانی اینترنت وصل می باشند را مطرح نمود.
علاوه بر مزایا و فرصت های زیادی که IoT ایجاد می کند، خطرات زیادی را برای مصرف کنندگان و شرکت ها ایجاد می کند. به بیان دقیق تر، اطلاعات منتقل شده و جمع آوری شده می تواند افرادی را که از دستگاه های مبتنی بر IoT استفاده می کنند در معرض خطر قرار دهد. به عنوان مثال، هنگامی که افراد در شرکت ها یا مغازه های خود از دوربین های مخفی استفاده می کنند، که می تواند به عنوان مشاغل کوچک یا متوسط در نظر گرفته شود، داده ها، که در اینجا فیلم ضبط شده است، از طریق سیگنال های رادیویی، از محل دوربین مخفی به تلفن یا کامپیوتر صاحبان منتقل می شود. درحالیکه این اطلاعات منتقل رمزگذاری نشده است، این اطلاعات را می توان توسط افراد دیگری غیر از مالک اصلی دریافت و استفاده شود که این امر به وضوح مشاغل را به خطر می اندازد. برای جلوگیری از به خطر افتادن IoT، مشاغل مجبورند اقدامات جدی را انجام دهند تا اطمینان حاصل شود که اطلاعات آن ها ایمن است و راهی برای دستیابی مجرمان به داده ها وجود ندارد. این اقدامات شامل رمزگذاری داده ها قبل از ارسال به رایانه مقصد یا محدود کردن دسترسی به داده ها است.
برای اینکه بحث ما به یک شغل نمونه محدود شود، بیایید شرکتی را در نظر بگیریم که دارای دستگاه های مبتنی بر IoT است. به عنوان مثال، دستبندهای هوشمند می توانند اطلاعات ارائه شده مربوط به تمرین مالک را ضبط کنند. این داده ها می تواند چیزی شبیه به تعداد گام های هر روز، مدت زمان دویدن هر فرد و ساعاتی باشد که فرد برای دویدن از خانه خود خارج می شود. برای ناشناس کردن اطلاعات و کاهش خطرات حریم خصوصی و امنیتی، این شرکت می تواند اطلاعات را بی نام جمع کند. یا حتی بیشتر، آن ها می توانند اطلاعات شخصی مانند نام، آدرس، شماره تلفن و کد ملی را حذف کنند. با این حال، هنوز هم می توان اطلاعات ناشناس را با هماهنگی برخی از اطلاعات شناخته شده افراد با داده های ضبط شده دوباره شناسایی کرد. به عنوان مثال، با مقایسه ساعاتی که فرد برای دویدن روزانه اختصاص می دهد؛ بنابراین، حتی هنگامی که شرکت اقدامات خوبی را برای جلوگیری از به خطر افتادن سیستم مبتنی بر IoT انجام می دهد، اطلاعات در معرض خطر است.
فرض کنیم حتی پس از انجام کلیه اقدامات فوق، داده ها به سرقت می رود. شرکت باید چه کند؟ خب، پاسخی یکتایی برای این سوال وجود ندارد، اما می توان یکی از بهترین پاسخ ها را به صورت زیر توضیح داد:
ابتدا این شرکت باید به مردم هشدار دهد که اطلاعات آن ها فاش شده است. این می تواند به مردم کمک کند تا در مورد امنیت خود اقدامات جدی را انجام دهند. برای مثال قبلی، هنگامی که برنامه دویدن افراد مشخص می شود، این بدان معنی است که مجرمان احتمالا ساعات خالی بودن خانه های آن افراد را می دانند؛ بنابراین، افراد ممکن است تغییر ساعت دویدن خود را در نظر بگیرند.
اطلاعات فاش شده و خطرات احتمالی باید به پلیس یا دفاتر حقوقی مرتبط گزارش شود تا بتوانند اقدامات پیشگیرانه ای را انجام دهند. شرکت مجبور است علتی را که باعث آشکار شدن اطلاعات شده است، تحقیق کند و سپس سیستم مبتنی بر IoT خود را ایمن تر کند.
بنابر اعلام شرکت گارتنر (شرکت پژوهشی و مشاوره ای آمریکایی) حدود ۸/۲۰ میلیارد دستگاه روی اینترنت اشیا تا سال ۲۰۲1 وجود خواهد داشت. تحقیقات EBI تخمین زده است که بیش از ۳۰ میلیارد دستگاه به صورت بی سیم به اینترنت اشیا تا سال ۲۰۲1 وصل خواهند شد. به ازای هر تحقیق و مطالعه صورت گرفته در سال ۲۰۱۴ توسط پروژه اینترنتی تحقیقات پیر، ۸۳ درصد متخصصان تکنولوژی و کاربران مرتبط با اینترنت با ایده اینکه اینترنت / ابر اشیا، رایانه های جاسازی شده و پوشیدنی تا سال ۲۰۲۵ تاثیرهای مفید و گسترده خواهند داشت، موافقت کردند. همین طور واضح است که اینترنت اشیاء شامل تعداد بسیار زیادی از دستگاه ها که به اینترنت وصل می شوند، خواهد شد. در یک حرکت فعال برای تطبیق دادن تکنولوژی های جدید و نوظهور دولت انگلیس در بودجه شان در سال۲۰۱۵، ۴۰ میلیون پوند به تحقیق درباره اینترنت اشیاء اختصاص دادند. رئیس خزانه سابق انگلیس، جرج آزبرن، فرض کرده بود که اینترنت اشیا گام بعدی انقلاب اطلاعات است و به اتصال همه چیز از جمله وسایل حمل و نقل شهری و دستگاه های پزشکی و لوازم خانگی به اینترنت اشاره کرد.
اینترنت اشیا با توانایی جاسازی CPU و حافظه و منابع انرژی می تواند تقریبا همه چیز را با استفاده از برنامه ها به شبکه متصل کند. این سیستم ها وظیفه جمع آوری اطلاعات، تنظیمات اکوسیستم های طبیعی و حتی ساختمان ها و کارخانه ها را دارند. در نتیجه هم چنین کاربردهایی را در زمینه های رصد محیط زیست و برنامه ریزی شهری می توان پیدا کرد.
از سوی دیگر سیستم های اینترنت اشیا می توانند همچنین پاسخگو برای اجرای فعالیت باشند. برای مثال سیستم های خرید هوشمند می توانند عادات خرید کاربران در یک فروشگاه را توسط ردگیری تلفن همراه شان ردیابی کنند. به این کاربران پیشنهادهای ویژه ای در مورد کالاهای مورد علاقه شان یا حتی مکان اقلامی که به آن نیاز دارند، که توسط یخچالشان به گوشی آن ها منتقل شده است، می تواند ارائه کنند. نمونه های اضافی از سنجش و بیماری در برنامه هایی که با مدیریت گرما و آب و الکتریسیته و انرژی سر و کار دارند از جمله حالت کروز در سامانه ترابری هوشمند منعکس می شوند. کاربرد دیگری که اینترنت اشیا می تواند ارائه کند قادر ساختن ویژگی های امنیتی خانه و اتوماسیون خانگی است. اینترنت اشیا زنده برای توضیح دادن شبکه سنسورهای بیولوژی پیشنهاد شده است که می تواند با آنالیز ابری اطلاعات به کاربران اجازه مطالعه دی ان ای و دیگر مولکول ها را بدهد.
با این حال برنامه های اینترنت اشیا فقط در این زمینه محدود نمی شود، دیگر موارد خاص اینترنت اشیا نیز وجود دارد. در زیر به بررسی برنامه های مهم در این زمینه می پردازیم.
برنامه های کاربردی اینترنت اشیا معمولا با استفاده از سنسور با نظارت بر هوا یا کیفیت آب، شرایط جوی یا آلودگی خاک و نظارت بر حرکات حیات وحش و زیستگاه آن ها از محیط زیست حفاظت می کنند. توسعه دستگاه های منابع محدود متصل به اینترنت به این معناست که برنامه های کاربردی دیگر مانند سیستم های هشدار اولیه زلزله و سونامی می تواند توسط خدمات اضطراری برای ارائه کمک های موثر استفاده شود. دستگاه های اینترنت اشیا در این کاربرد به طور معمول یک منطقه جغرافیایی بزرگ را پوشش می دهند و همچنین می توانند سیار باشند.
نظارت و کنترل عملیات زیرساخت های شهری و روستایی مانند پل ها، خطوط راه آهن و نیروگاه های بادی یک کاربرد کلیدی از اینترنت اشیا است. زیرساخت اینترنت اشیا می تواند برای نظارت بر هر رویداد و با تغییر در شرایط ساختاری که می تواند ایمنی (افزایش امنیت و کاهش ریسک) را بهبود بخشد استفاده شود. همچنین می تواند برای برنامه ریزی فعالیت های تعمیر و نگهداری در شیوه ای کارآمد، با هماهنگی وظایف بین ارائه دهندگان خدمات مختلف و کاربران این امکانات استفاده شود. دستگاه های اینترنت اشیا نیز می تواند برای کنترل زیرساخت های حیاتی مانند پل برای دسترسی به کشتی استفاده شود. استفاده از دستگاه های اینترنت اشیا برای نظارت و اداره زیرساخت به احتمال زیاد به منظور بهبود مدیریت حادثه و هماهنگی واکنش های اضطراری، کیفیت خدمات و کاهش هزینه های بهره برداری در زمینه های مربوط به تمام زیرساخت ها است. حتی موضوعاتی مانند مدیریت زباله می تواند از اتوماسیون و بهینه سازی که می تواند توسط اینترنت اشیا آورده شود بهره مند شوند.
یکپارچه سازی سیستم های حسگر و محرک متصل به اینترنت است و برای بهینه سازی مصرف انرژی استفاده می شود. انتظار می رود که دستگاه های اینترنت اشیا یکپارچه شوند (سوییچ ها، پریز، لامپ، رسانه های قدرت، تلویزیون و...) و قادر به برقراری ارتباط با شرکت تامین ابزار به منظور تعادل تولید برق به صورت موثر و مصرف انرژی می باشد. این دستگاه ها همچنین این شانس را به کاربر می دهند تا به صورت کنترل از راه دور دستگاه های خود را کنترل کنند یا به صورت مرکزی به وسیله یک رابط متنی برابر و فعال کردن توابع پیشرفته ای مانند برنامه ریزی مدیریت کنند (مانند روشن و خاموش کردن دستگاه های گرمایشی از راه دور، کنترل کردن اجاق، تغییر شرایط نور و...).
دستگاه های اینترنت اشیا می تواند برای فعال کردن نظارت از راه دور بر سلامت و اخطارهای اضطراری استفاده شود. دستگاه نظارت بر سلامت از فشارخون و نظارت بر ضربان قلب تا دستگاه های پیشرفته قادر به نظارت بر تجهیزات تخصصی، مانند ضربان ساز فیت بیت مچ بندهای الکترونیکی یا سمعک پیشرفته را شامل می شود. بعضی از بیمارستان ها شروع به اجرای «تخت هوشمند» کرده اند که می تواند تشخیص دهد که تحت چه زمانی اشغال است یا زمانی که بیمار می خواهد بلند شود را متوجه می شود. همچنین می تواند فشار مناسب را تنظیم کند و بدون تعامل پرستاران، به بیمار رسیدگی شود. سنسورهای تخصصی همچنین می تواند فضاهای زندگی را برای نظارت بر سلامت و رفاه عمومی شهروندان، مجهز کند. درحالیکه همچنین از اجرای درمان مناسب و کمک به مردم برای دوباره بدست آوردن پویایی به وسیله معالجه اطمینان حاصل کنند. همچنین دستگاه هایی مانند wearable heart monitor به وسیله IoT امکان پذیر است.
دستگاه های اینترنت اشیا را می توان برای نظارت و کنترل و سیستم های مکانیکی، الکتریکی و الکترونیکی مورد استفاده در انواع مختلفی از ساختمان (به عنوان مثال دولتی و خصوصی، صنعتی، موسسات و مسکونی) در سیستم های اتوماسیون خانه و ساختمان استفاده کرد. در این زمینه سه حوزه اصلی تحت پوشش عبارتند از:
اینترنت اشیا می تواند در ادغام ارتباطات، کنترل و پردازش اطلاعات در سیستم های مختلف حمل و نقل کمک کند. کاربردهای IoT در تمام جنبه های سیستم های حمل و نقل وجود دارد (مانند خودرو، زیرساخت ها، راننده یا کاربران). تعامل پویا بین اجزای یک سیستم حمل و نقل ارتباطات وسایل نقلیه، کنترل هوشمند ترافیک، پارکینگ های هوشمند و سیستم های جمع آوری عوارض الکترونیکی را قادر می سازند.
از دید کمیسیون اروپا دو اصل عمومی در سیاست گذاری اینترنت اشیا عبارتند از:
از زاویه دید حفاظت از داده ها مهم ترین چالش ها عبارتند از اینکه:
کدام موجودیت مالک داده های خامی خواهد بود که گردآوری منظم شده است؟ اطلاعات محرمانه مثل خون در رگ های هر سازمان است. آیا ارائه دهنده خدمت می تواند از داده های گردآوری شده برای خدمت رسانی به سایر مشتریان استفاده کند؟ اگر روابط کسب و کاری میان سازمان و ارائه دهنده قطع شود، آیا سازمان می تواند به داده های قبلی خود دست پیدا کند؟ چه کسانی حق دسترسی به اطلاعات یک مشتری را دارند؟ اطلاعات مربوط به حسگرهای دمای خانه به سازنده تجهیزات تعلق دارد یا شرکت ارائه دهنده دسترسی اینترنت؟ یا سازمان هواشناسی؟ یا اداره گاز و فروشندگان انرژی؟
اگر حسگرها یا ارتباطات در یک برنامه کاربردی اینترنت اشیا خوب عمل نکند و آسیب انسانی یا دارایی رخ دهد چه کسی پاسخگو خواهد بود؟ به عنوان نمونه یک حسگر دود ممکن است خوب اطلاعات را منتقل نکند و خانه ای در آتش بسوزد. یا یکی از ابزارهای پزشکی باعث صدمه جدی به فرد شود. زمانی که چندین تامین کننده برای یک قطعه وجود دارد کدام یک باید پاسخگو باشند؟ تولیدکننده حسگر، تولیدکننده واسط برنامه کاربردی، انتقال دهنده مخابراتی، جمع آوری کننده داده از راه دور از کدام موجودیت یا سازمان باید مسئولیت پذیری مالی درخواست شود؟
اینترنت اشیا صنعتی (Industrial Internet of Things) یا به صورت مخفف IIoT یکی از مهم ترین و پرکاربردترین زمینه های گسترش اینترنت اشیا می باشد. IIoT به معنی کاربرد این فناوری در زمینه های صنعتی و استفاده از آن به عنوان یک شبکه صنعتی هوشمند می باشد. با استفاده از IIoT در واحدهای صنعتی می توان کلیه اشیا در آن واحد را به یکدیگر متصل کرد و یک شبکه یکپارچه برای انجام کلیه امور تبادل اطلاعات، انجام امور کنترلی و مانیتورینگ به وجود آورد.
این فناوری در زمره ۴ فناوری بزرگ در اصلی قرار می گیرد که آینده اتوماسیون صنعتی را در آینده به شدت تحت تاثیر قرار خواهد داد. پیشرفت این فناوری تا آنجایی خواهد بود که طبق پیش بینی های انجام شده تا سال 2021 و با ورود شرکت های بزرگ و فعال اتوماسیون صنعتی به این زمینه، ارزش بازار این فناوری به بیش از ۳۱۹ میلیارد دلار می رسد، که رقم قابل توجهی است و ارزش سرمایه گذاری را دارد.
مرکز تحقیقات مخابرات ایران (پژوهشگاه ارتباطات و فناوری اطلاعات) پروژه هایی را برای بررسی پیاده سازی فناوری اینترنت اشیا در ایران انجام داده است. یکی از این پروژه ها با عنوان «تدوین کسب و کار اینترنت اشیا در کشور» (از تاریخ ۱۰ دی ۱۳۹۳ تا ۱۰ خرداد ۱۳۹۴)، انجام شده است. در این پروژه بر اساس تجربیات علمی و عملیاتی کشورهای مختلف در حوزه های حاکمیت، کسب و کار، کاربردها و فناوری ها مطالعات اولیه صورت گرفت و نقشه راه ایران با هدف استفاده ایران از فناوری های نوین نظیر اینترنت اشیا برای افزایش رفاه اقتصادی، کیفیت زندگی و حفاظت از محیط زیست برای رسیدن به چشم انداز اقتصادی ۱۴۰۴ تعیین شد.
اخیرا، علی رغم تحقیقات اینترنت اشیا و امنیت آن، حملات مختلفی معرفی می شود که فضای این مفهوم و فناوری های مرتبط با آن را درگیر کرده است. این نشان می دهد که فناوری به پرتگاه بسیار پیچیده ای نزدیک شده است و اقدامات متقابل اغلب صرفا واکنشی است؛ بنابراین نیاز است اندکی به عقب بازگردیم -زمانیکه این فناوری های موثر بر زندگی بشر، در حال توسعه بودند و به سمت ابعاد خوبی از فناوری تمایل داشتند- و امنیت را در هر سطحی باز تعریف کنیم. اگرچه این مسایل به خاطر اجبارهای نظارتی در حال تغییر است اما با این حال تایید مراکز دولتی به معنای امنیت نخواهد بود. مسئله امنیت در اینترنت اشیا را می توان مهم ترین چالش توسعه این فناوری در نظر گرفت. در این رابطه استانداردهای مختلفی در حال توسعه است ولی همچنان نیازمندی های امنیتی اینترنت اشیا و حتی مخاطرات آن به خوبی شناسایی و تحلیل نشده است. با بررسی مقالات و کتاب هایی که در حوزه امنیت اینترنت اشیا ارائه شده اند، می توان دریافت که امنیت باید در تمام سطوح بسته ها و سرویس ها نیز در نظر گرفته شود؛ بنابراین در تمام مراحل توسعه سیستم، ویژگی های امنیتی وجود خواهند داشت. به این نوع توسعه امنیت، رویکرد «دفاع- در-عمق» گفته می شود. این رویکرد، امنیت را در دل شبکه اینترنت اشیا گنجانده و به سازمان ها و شرکت ها اجازه می دهد تا با درگیر کردن مهاجمین به صورت لایه به لایه، زمان بیشتری برای دفاع از منابع خود داشته باشند.
منبع: ویکی پدیا
تمامی حقوق این سایت به تعلق دارد.