پروژه اینترنت اشیاء و فناوری محیط های هوشمند

چکیده

اینترنت اشیاءInternet of Things  مفهومی جدید در دنیای فناوری اطلاعات و ارتباطات بوده و به طور خلاصه فن اوری مدرنی است که در آن برای هر موج ودی (انسان ،حیوان و  اشیاء) قابلیت ارسال و دریافت داده از طر ق شبکه های ارتباطی، اعم از اینترنت یا اینترانت، فراهم میشود.

دستگاه های هوشمند در دستهای کلی به نام اینترنت اشیاء قرار میگیرند. در سطح پایه ای، اینترنت اشیاء در واقع به ارتباط اشتیای مختلف از طریق اینترنت و برقراری ارتباط با یک دیگر میپردازد، تا هدف آن یعنی فراهم کردن تجربه کاراتر و هوش مندتر محقق شود .همانند دیگر فناوریهای جدید ،اینترنت اشیاء نیز میتواند در ابتدا مفهومی سردرگم کننده به نظر برسد. همچنین این واژه به ویژه هنگامی که صحبت از استانداردهای مختلف و همچنین ایمنی و امنیت آن میشود، میتواند مفاهیم جدید و ویژه ای پیدا کند.

به عبارت دیگر ایده طراحی دستگاههای مختلف با امکان برقراری ارتباط بیسیم به منظور رهگیری و کنترل از طریق اینترنت و یا حتی از طریق یک برنامه ساده مخصوص گوشیهای هوشمند، اصطلاح اینترنت اشیاء را توصیف میکند.

این پژوهش بر روی فن اوری اطلاعات و ارتباطات متمرکز شده و شامل شرح تئوری و استفاده از سیستم های مربوط به پایانه ها، کامپیوترها، پردازش اطلاعات، پیاده سازی، ارتباطات باسیم و بی سیم، معماری ،امنیت، آنتن و انتشار، نرم افزار و ... می باشد.

به سمت جهان اینترنت اشیاء 

در یک قیاس و شباهت تعریفی که جهان معمولا به عنوان موجودیت کلی تعریف شده، اینترنت اشیاء به طور بالقوه متصل کردن همه چیز ممکن در جهان است. به عنوان یک قیاس بیشتر، نظریه های جدید در مورد جهان های موازی، محیط های مختلف اینترنت اشیاء، توانایی توسعه و برابری کردن، به طور بالقوه هم همپوشانی داشتن و دارای دروازه های انتقال خود به خودی و یا ثابت داشتن، را شامل می شود.

مطالبی که در ادامه می آید، درک جزئی از داستان های علمی تخیلی، بلکه تصور و اندیشه جهت تحریک برای اکتشاف جهان آینده است. حوزه های سرتاسری و کلی برای ایجاد و پرورش چرخه سیستم عامل برای اشیاء هوشمند متصل ،یکپارچه سازی دستگاه های نسل آینده، فناوری شبکه ،فناوری نرم افزار، رابط ها و دیگر نوآوری های در حال تحول ICT، که در حال فراگیر شدن برای جامعه و مردم در خانه ،محل کار و در حال حرکت هستند. فراهم کردن مکانیزم های امنیتی و حفظ حریم خصوصی موثر و کارآمد برای دستگاه ها، معماری ها، سیستم عامل ها و پروتکل ها که ویژگی هایی مانند منبع باز، قابلیت توسعه پویا، قابلیت تعامل و همکاری اشیاء، هوش توزیع شده و هزینه و بهره وری انرژی، را در درون خود دارند. تحقیقات آینده در حوزه اینترنت اشیاء مربوط به افق 2020 در برنامه های تحقیقاتی ملی و بین المللی در مسائلی مانند چالش های اجتماعی، سیاسی و ... رسیدگی خواهد شد:

پرورش اینترنت اشیا ءش پایدار، سازگار، متعارف، استاندارد و قابل دسترس در سراسر قسمتهاهدایت تلاش و کوشش ها و توجه به برنامه های اجتماعی مهم مانند بهداشت و محیط زیست، از جمله تمرکز بر مصرف انرژی پایینارائه جهت گیری در امنیت، حریم خصوصی، اعتماد و جنبه های اخلاقی در محدوده قانون و توسعه قوی و آینده نگرانه قواعد حفاظت از داده ها به طور کلیابتکار در ارائه خدماتی مانند پان اروپایی و برداشتن موانع از جمله رومینگحفظ اینترنت به عنوان یک موضوع مهم همکاری های بین المللی، برای به اشتراک گذاری بهترین تجربیات و توسعه استراتژی های منسجم

اینترنت اشیاء همچنان به دنبال اثبات موقعیت مهم خود در زمینه های فناوری اطلاعات و ارتباطات و توسعه هر چه بیشتر در اجتماع است. در حالی که مفاهیم و پایه های اساسی، با دقت شرح داده شده و به بلوغ و تکامل رسیده، تلاش های بیشتری برای رها کردن پتانسیل کامل آن و تحکیم و متعهد کردن سیستم ها و بازیگران در استفاده از امکانات آن در حوزه های مختلف، نیاز است.

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                   شماره صفحه

چکیده . 1

فصل اول ، مقدمه

1-1- مقدمه........................................................ 3

1-2- اینترنت اشیاء در حال حاضر...................................................... 3

1-3- زمانی برای هم‌گرایی......................................................... 5

1-4- به سمت جهان اینترنت اشیاء......................... 6

1-5- نتیجه گیری.................................................................. 7

فصل دوم  ، تحقیقات استراتژیک و ابداع برنامه کاری اینترنت اشیاء

2-1- چشم انداز اینترنت اشیاء 9

2-2- تعریف مشترک اینترنت اشیاء...................................... 12

 2-3-تحقیقات استراتژیک اینترنت اشیاء و دستورالعمل نوآوری.................................................................. 16

2-4- برنامه ها و سناریوهای ارتباط.......................................................................... 20

2-5- مشخصات کاربردی اینترنت اشیاء............................ 26

2-5-1- حوزه های کاربردی................................................................................................. 27

2-5-2- نمونه هایی از برنامه های کاربردی اینترنت اشیاء.................................................. 29

2-5-2-1- شهرها 29

2-5-2-2- محیط زیست ... 30

2-5-2-3- آب........................................................................ 30

2-5-2-4- تجهیزات امنیتی و اضطراری .. 30

2-5-2-5- خرده فروشی .. 31

2-5-2-6- تدارکات......................................................................................................... 31

2-5-2-7- کشاورزی....................................................................................................... 31

2-5-2-8- خانه های خودکار......................................................................................... 32

2-5-2-9- سلامت الکترونیک...................................... 32

فصل سوم ، برنامه های کاربردی اینترنت اشیاء

3-1- برنامه های کاربردی...................................................... 36

3-2- شهرهای هوشمند......................................................... 36

3-3- انرژی های هوشمند و شبکه هوشمند................................... 38

3-4- حمل و نقل و جابجایی هوشمند....................................................... 42

3-5- خانه های هوشمند، ساختمانهای هوشمند و زیرساخت............................................. 46

3-6- کارخانه های هوشمند و تولید هوشمند........................................ 47

3-7- بهداشت و درمان هوشمند........................................................................... 49

3-8- ردیابی و امنیت مواد غذایی و آب .. 51

3-9- سنجش مشارکتی .. 53

3-10- شبکه های اجتماعی و اینترنت اشیاء................................ 55

فصل چهارم  ، اینترنت اشیاء و فناوری های اینترنت مرتبط به آینده

4-1- فناوری های اینترنت مرتبط به آینده.................................... 57

4-1-1- رایانش ابری............................................................................................................. 57

4-1-2- اینترنت اشیاء و فناوری های معنایی .. 58

4-1-3- خودمختاری............................................................................................................. 58

4-1-4- خواص سیستم های خودکار اینترنت اشیاء 59

4-1-4-1- خودسازگاری .. 59

4-1-4-2- خودسازماندهی............................................................................................. 59

4-1-4-3- خودبهینه سازی............................................................................................ 59

4-1-4-4- خودپیکربندی............................................................................................... 59

4-1-4-5- محافظت از خود........................................................................................... 60

4-1-4-6- خودترمیمی................................................................................................... 60

4-1-4-7- خودتوصیفی.................................................................................................. 60

4-1-4-8- خودشناسی................................................................................................... 60

4-1-4-9- تأمین انرژی خود.......................................................................................... 61

4-1-5- قانون کلی پژوهش برای سیستم اینترنت اشیاء خودکنترل............................... 61

4-2- شناخت و آگاهی از وضعیت....................................................... 63

فصل پنجم ، زیرساخت ها

5-1- زیرساخت............................................................................... 65

5-1-1- ادغام به صورت نری و مادگی..................................................... 65

5-1-2- قابلیت های زیرساخت........................................................................... 65

5-1-3- مدلسازی معنایی اشیاء............................................................. 66

5-1-4- مکان فیزیکی و موقعیت................................................................. 66

5-1-5- امنیت و حریم شخصی........................................................................ 66

5-1-6- سوالات پژوهشی مربوط به زیرساخت.................................... 66

فصل ششم ، مدیریت اطلاعات

6-1- مدیریت اطلاعات................................. 69

6-1-1- جمع آوری و تجزیه و تحلیل داده (DCA) 69

6-2- اطلاعات بزرگ ... 71

6-3- شبکه های حس‌گر معنایی و حاشیه نویسی معنایی داده ها........................................ 73

6-3-1- حسگرهای مجازی......................................................... 74

6-4- پردازش رویدادهای پیچیده....................................... 78

6-4-1- انواع پردازش رویدادهای پیچیده..........79

فصل هفتم  ، امنیت، حریم خصوصی و اعتماد

7-1- امنیت........82

7-2- اعتماد برای اینترنت اشیاء......................... 82

7-3- امنیت برای اینترنت اشیاء............ 83

7-4- حفظ حریم خصوصی برای اینترنت اشیاء....................................... 84

منابع................................................................................. 86