پروژه تحقیقی با موضوع ادغام اینترنت اشیاء

چکیده

اینترنت اشیاء به طور کلی شبکه گسترده ای از اشیای فیزیکی است که می توانند با یکدیگر یا سایر ماشین ها و کامپیوترها ارتباط برقرار کنند. هدف از این فناوری این است که به همان روشی که کامپیوترها با هم ارتباط برقرار می کنند اشیاء نیز بتوانند با هم به تعامل بپردازند. اینترنت اشیا، با هدف فراهم کردن حالت پیشرفته ارتباط بین دستگاه ها و سیستم های مختلف و همچنین تسهیل تعامل انسان با محیط مجازی، کاربرد خود را تقریبا در هر زمینه ای پیدا میکند.

کلمات کلیدی: بلاکچین،  اينترنت اشيا، ادغام ابر واينترنت اشيا.

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                                         صفحه

Table of Contents

• مقدمه. 1
• اینترنت اشیاء. 1
• معماری اینترنت اشیاء  3
• مدلهای ارتباطی اینترنت اشیاء. 5

4-1  مدل دستگاه با دستگاه 5

4-2  مدل دستگاه با سرویس ابری.. 6

4-3  مدل دستگاه با دروازه 6

• کاربردهای اینترنتی از اشیاء. 7
• چالش ها ی اینترنت اشیاء. 9

6-1  عدم وجود زیر ساخت.. 9

6-2  تعدد و ناهمگونی.. 10

6-3  پروتکل هاي کم توان. 11

3-6    محلی سازی و ردیابی   11

• ادغام اینترنت اشیائ.. 13
• تعامل اینترنت اشیا با دنیای فیزیکی.. 13
• ادغام بلاکچین و اینترنت اشیائ   15
• ادغام اینترنت اشیائ و رایانش ابری.. 18
• ادغام اینترنت اشیا با خانه های هوشمند  21

11-1     خانه هوشمند. 21

11-2     برنامه های کاربردی خانه هوشمند. 22

• نتیجه گیری 24

منابع. 25

• مقدمه

اینترنت اشیا فناوری جدیدی است که در زمینه ارتباطات از راه دور به سرعت در حال رشد است. به طور خاص، اینترنت اشیا مربوط به ارتباطات از راه دور بی سیم است[1].

با توجه به اهمیت موضوع در این تحقیق به بررسی تعامل اینترنت اشیا با تکنولوژی های مختلف پرداخته می شود.

• اینترنت اشیاء

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 اشیا 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 اشیاء تمام اشیاء به هم متصل می شوند .

اینترنت اشیاء  یکی از فناوری های نوین در عصر کنونی است که برای اولین بار توسط کوین اشتون در سال 1982مطرح شد [2]. هدف این تکنولوژی ارائه حالت پیشرفته ارتباطات بین سیستم های مختلف و دستگاه ها و همچنین تسهیل تعامل انسان با محیط مجازی بود .

 اینترنت اشیا در بدو ورود به شکل فرکانس های رادیویی اطلاعاتی یا همانRFID ، نظارت و کنترل بر کالا و پرداخت خودکار در بازارهای تجاری ظهور کرد. پیشرفتهای سخت افزاری از جمله شیوع دستگاه های بیسیم، حسگرهای هوشمند و میکروکنترلرها، اینترنت اشیاء  را یک گام دیگر به جلو بردند. این ترقی در عرصه سخت افزار الهام بخش طرح های مختلف برای پالایشهای نرم افزاری شد و بهبود ارتباطات ماشین به ماشین و ایجاد برنامه هایاینترنت اشیاء  انجامید[3].

در سال های اخیر، مفهوم اینترنت اشیاء بوسیله  برخی از کاربردها مانند مراقبت پزشکی (نظارت بر بیمار از راه دور، نظارت بر سالمندان)، شبکه هوشمند، اتوماسگیون خانگی (امنیتی، گرمایشی، رعد و برق( و حمل و نقل هوشمند، معروف شده است.

پروتکل های موجود در این زمینه باید داری معیارهایی مهمی مانند قابلیت اطمینان، بهره وری بالا، پشتیبانی از اینترنت و مصرف بهینه انرژی باشند به علاوه این پروتکل ها از لحاظ امنیتی نیز باید در سطح بالایی قرارداشته باشند . اما در راستای استفاده از زیرساخت اینترنت برای تبادل اطلاعات، اینترنت اشیاء را در معرض مسائل امنیتی مختلفی قرار میدهد و نگرانی هایی در مورد حریم خصوصی کاربران نهایی مطرح است.  به این ترتیب اینترنت اشیاء حتی با تمام قابلیت های پیشرفته خود در مبادله اطلاعات، از نظر امنیتی یک مفهوم ناقص به حساب میاید و باید برای پذیرش گسترده و موثر، قبل از اینکه به سمت توسعه بیشتر حرکت کند، گام های مناسبی در فازهای اولیه اش برداشته شود.

منظور از امنیت این است که ناشناس ماندن داده ها، محرمانه بودن، و یکپارچگی باید تضمین شود، همچنین احراز هویت و مکانیزم های مجوزی برای ممانعت از کاربران غیر مجاز (یعنی، انسان ها و دستگاه ها) برای دسترسی به این سیستم باید تضمین شود. درحالیکه، الزامات حریم خصوصی مد نظر است، حفاظت از داده ها و محرمانه بودن اطلاعات شخصی کاربران باید تضمین شود، زیرا دستگاه ها ممکن است اطلاعات حساس (بطور مثال، عادات کاربر) را مدیریت کنند. نهایتا، اعتماد مسئله ی مهمی است زیرا محیط اینترنت اشیاء توسط دستگاه های مختلفی مشخص می شود که باید داده ها را در انطباق با نیازها و حقوق کاربران پردازش و مدیریت کنند.

• ادغام بلاکچین و اینترنت اشیائ

با توجه به افزایش محبوبیت و تعداد دستگاه هایی مجهز به اینترنت اشیا در دنیا ما به شبکه های امن P2P بیشتر نیاز خواهیم پیدا کرد. این شبکه های امن به ما کمک می‌کند که در انتقال اطلاعات بین دستگاه ها و کاربران اطمینان بهتری حاصل کنیم. بلاکچین به عنوان یک تکنولوژی کلیدی پدید آمده است که روش به اشتراک گذاری اطلاعات را تغییر خواهد داد. ایجاد اعتماد در محیط های توزیع شده بدون نیاز برای مسئولین یک پیشرفت تکنولوژیکی است که دارای پتانسیل تغییر اکثر صنایع می باشد. تکنولوژی های گسسته ای مانند کلان داده و محاسبات ابری توسط اینترنت اشیا به منظور غلبه بر محدودیت ها از ابتدا تغییر یافته اند و به نظر ما بلاکچین یکی از موارد بعدی خواهد بود[7].

یکی از جذابیت ها و مزیت های بلاک چین این است که با توجه به دسترسی این فناوری به تاریخچه هر دستگاه و اطلاعات فنی مختص به آن، اطلاعات این دستگاه را بصورت یک بلوک جداگانه در شبکه خود ذخیره سازی خواهد کرد که به مدیریت و کنترل بهتر اطلاعات و امنیت بیشتر کمک بیشتری خواهد کرد.

در سالهای اخیر، محققان در تلاشند تا مسئله ادغام (بلاکچین) BCبا IoT را برطرف کنند [8،9]. رینا و همکاران