اینترنت اشیا (IOT) – بخش دوم

آرش سعیدی منش مقالات آموزشی

مرکز تحقیقات مخابرات ایران (پژوهشگاه ارتباطات و فناوری اطلاعات) پروژه هایی را برای بررسی پیاده سازی فناوری اینترنت اشیا در ایران انجام داده است در این پست به کاربرد و چالش های این حوزه میپردازیم.

اینترنت اشیا در ایران

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.

البته فناوری اینترنت اشیا نقش بسیار مهمی در دنیای کارآفرینان بازی می‌کند. کسب و کارهای متعددی بر محور این فناوری راه‌اندازی شده‌اند، در حالی‌که این مفهوم و این فناوری در ابتدای راه خود قرار دارد و هر روز بیش از پیش تغییرات و تحولات جدیدی در آن رخ می‌دهد. استفاده از این فناوری برای کارآفرینان و محققین خلاق ایرانی یک فرصت گران‌بها به شمار می‌رود که می‌تواند به بهبود فضای کسب و کار و اشتغال‌زایی در کشور کمک شایانی بکند.

اینترنت اشیاء و چالش‌های پیش رو

به این واقعیت اشاره کردیم که در آینده اینترنت محدود به انسان‌ها نخواهد ماند، بلکه وسایل پیرامون ما نیز از این شبکه‌ی جهانی بهره خواهندگرفت. در همین راستا موسسه پژوهشی گارتنر پیش‌بینی کرده است که تا سال ۲۰۲۰ حدوداً ۲۶ میلیارد وسیله به اینترنت خواهند پیوست رقمی چند برابر جمعیت جهان!

در این نوشتار ابتدا چند نمونه از کاربردهای جالب توجه IoT را بررسی کرده و سپس جنبه‌های مختلف فنی و اجتماعی آن را تحلیل خواهیم نمود.

برخی از کاربردها:

دستگاهی درون بدن یک بیمار قلبی کارگذاشته شده است که ضربان قلب وی را دائماً آنالیز کرده و به محض غیرنرمال شدن وضعیت، به صورت خودکار سیگنالی را به گوشی موبایل فرد ارسال می‌کند. گوشی موبایل نیز با دریافت این سیگنال، نیروهای امداد پزشکی را خبردار ساخته و حتی موقعیت دقیق فرد را نیز می‌تواند گزارش دهد.

یک سیستم مدیریت ترافیک هوشمند در شهر، زمان‌بندی چراغ‌های راهنمایی را کنترل کرده و هم‌چنین از طریق نمایشگرهای موجود در خودروها، مسیرهای مناسب را به رانندگان پیشنهاد می‌دهد. برای ایجاد چنین سیستمی لازم است که چراغ‌های راهنمایی، خودروها و حسگرهای ترافیکی در شهر، به یک شبکه یکپارچه متصل شده باشند.

سیستم روشنایی و نیز سیستم سرمایشی/گرمایشی یک خانه بر اساس اطلاعات دریافتی از حسگرهای نصب ‌شده، تنها در اتاق‌هایی که ساکنین حضور دارند فعال خواهد شد و این به معنای مصرف بهینه‌تر انرژی است. همچنین ساکنین می‌توانند با گوشی‌های موبایل خود این سیستم‌ها را کنترل نموده، برای مثال قبل از ورود به خانه آن‌ها را روشن سازند.

چالش‌ها:

برقراری امنیت شاید بزرگ‌ترین چالش در IoT باشد. در هر یک از سه مثال ذکر شده در بخش قبلی، چنان‌چه هکرها کنترل شبکه را به عهده بگیرند رویدادهای ناگواری به وقوع خواهد پیوست. برای مثال با ایجاد خرابکاری در سیستم چراغ‌های راهنمایی، می‌توان یک شهر را به هم ریخت و یا خودرو را ناخودآگاه متوقف کرد و یا کاری انجام شود که درب خودرو باز نشود! البته امنیت در اینترنت فعلی هم یک چالش بزرگ به شمار می‌آید، اما در اینترنت اشیاء این مسئله ابعاد بزرگ‌تری پیدا می‌کند. توزیع‌شدگیِ بیش‌تر شبکه و به تبع آن نقاط ورود بیش‌تر به سیستم، یکی از دلایل این موضوع است. همچنین اشیائی که قرار است به اینترنت متصل شوند، معمولاً ساختار و معماری ساده‌تری نسبت به کامپیوترها دارند و این پیاده‌سازی ابزارهای امنیتی را در آن‌ها دشوار می‌سازد. آخرین دلیل (و به عقیده نگارنده مهم‌ترین دلیل) این است که اینترنت اشیاء خیلی بیش‌تر از اینترنت فعلی به زندگی واقعی نزدیک شده است. در واقع نفوذ به چنین شبکه‌ای معادل با نفوذ به زندگی روزمره‌ی کاربران خواهد بود!

مفهوم حریم شخصی همواره همراه با امنیت به کار برده شده است، اما در این بحث مناسب است که توجه جداگانه‌ای به آن بشود؛ چرا که در اینترنت اشیاء اطلاعات خصوصی بیش‌تری نسبت به وضعیت کنونی بر روی شبکه قرار می‌گیرد. یکی از این اطلاعات خصوصی، سبک زندگی افراد است؛ این که چه ساعاتی را در خانه به‌سر می‌بریم، چه فیلم‌هایی تماشا می‌کنیم و حتی این که چه غذایی می‌خوریم! امروزه تنها ۱۰ درصد از ترافیک اینترنت رمزنگاری شده است [۲]، اما در آینده افزایش این رقم ضروری به نظر می‌رسد.

افزایش تقاضا برای خرید تجهیزاتِ با قابلیت اتصال به شبکه، افزایش رقابت را در این حوزه به دنبال خواهد داشت. (البته برعکس آن نیز دور از ذهن نیست، یعنی با تبلیغات بیش‌تر برای سودآوریِ هرچه بیش‌تر صاحبان صنایع، تقاضای بیش‌تری از سوی مصرف‌کنندگان ایجاد شود!) در هر صورت، تولیدکنندگان و خدمات‌دهندگان در سراسر دنیا، پروتکل‌ها، پلت‌فرم‌ها و فناوری‌های خودشان را عرضه خواهند نمود و در نتیجه ممکن است سازگاری بین تجهیزات مختلف دچار مشکل بشود. از آن جایی که هنوز ساختار IoT در حال تکامل است، ورود نهادهای استانداردسازی (از جمله IEEE) نیز ممکن است پیشرفت را محدود سازد.

در اینترنت اشیا ما پهنای باندی بسیار بیش‌تر از پهنای باند فعلی شبکه‌ها نیاز خواهیم داشت. افزون بر این، بسیاری از این وسایل نیاز به سرویس‌های مشخصی برای عملکرد مناسب دارند. برای مثال، دستگاه‌های هشداردهنده که به صورت خودکار نیروهای امداد را خبر می‌سازند، نیاز به تاخیر زمانی محدود‌شده دارند. با بهره‌گیری از معماری‌های نوین شبکه، همچون معماری داده‌گرا، می‌توان این به این نیازها پاسخ داد. به پایان رسیدن آدرس‌های ۳۲ بیتی IPv4 نیز یک محدودیت فنی دیگر است که البته راهکار آن مشخص است: استفاده از آدرس‌های ۱۲۸ بیتی IPv6، که فضای آدرس‌دهی آن به نظر می‌رسد هیچ‌گاه تمام نشود.

وبه لزوم پیشرفت علم داده‌کاوی برای انجام تحلیل روی داده‌هایی که از حسگرها و سایر وسایل به دست می‌آید، اشاره کرد. این داده‌ها به معنای واقعی کلمه Big data هستند، چرا که حجم زیادی داشته، از منابع گوناگونی به دست می‌آید و با نرخ بالایی همواره تولید می‌شود. نتایج این تحلیل‌ها می‌تواند کمک‌های شایانی به مدیران سازمان‌ها و نهادهای مسوول برای تصمیم‌گیری بهتر بنماید.