چالش های اینترنت اشیا – بخش اول

۱)چالشهای فعلی و روند آينده

ديدگاه مبتنی بر خدمات ابری يك ديدگاه مبتنی بر كاربر است كه امكان تعامل مناسب با كاربردها را فراهم میكند. در اين حالت نيازمند روشهايی جهت كنترل حق مالكيت داده ها، امنيت، محرمانگی و به اشتراک گذاری اطلاعات هستيم. بنابراين در وهلۀ اول با چالش مرتبط با محرمانگی، درک مشاركتی، تحليل داده، مصورسازی مبتنی بر موقعيت جغرافيايی روبرو خواهيم بود. و پس از آن بايد با چالشهای مرتبط با شبكه های حسگر روبرو شويم كه شامل معماری شبكه، كارايی مصرف انرژی،امنيت، پروتكل های ارتباطی و كيفيت خدمت میباشد.

۱-۱)معماری

اكثر كاربردهای اينترنت اشياء با معماری شبكه های حسگر بیسيم پياده سازی شده اند و البته اين شبكه ها در تحقق اين كاربردها به شدت موفق بوده اند. يكی ديگر از معماریهای اينترنت اشياء، معماری مبتنی بر محاسبات ابری است كه در زمانی كه خدمات مبتنی بر هزينه مد نظر است، بسيار كارا هستند اما در برخی كاربردها از جمله كاربردهای دفاعی كه وابسته به هوش انسان است، موفق نبوده اند. لذا اين نكته را بايد مد نظر داشته باشيم كه برای هر يك از كاربردهای اينترنت اشيا، نيازمند تحقيق و استفاده از معماری مناسب هستيم.

۱-۲)درک محيط با مصرف بهينه انرژی

درک كارآمد داده ها از محيط به شدت بر روی ترافيك شبكه، ذخيره سازی داده ها و مصرف انرژی تأثير دارد. جهت درک كارآمد محيط به يك زيرساخت جهت نمونه گيری پيوسته و اتفاقی از محيط نياز خواهيم داشت. بنابراين نيازمند طراحی يك چارچوب كلی خواهيم بود كه به منظور جمع آوری و مدلسازی داده ها مورد استفاده قرار گيرد.  همچنين در زمينه ادراک محيط و انتقال اطلاعات به نحو احسن عمل كند. به عنوان مثال در يك محيط شهری جهت جمع آوری بدون وقفه ميزان نويز محيط با استفاده از گره های بدون باتری، نيازمند استفاده از يك زيرساخت ثابت و قابليت درک مشاركتی خواهيم بود.

۱-۳) شبكه های قابل برنامه ريزی مجدد و محرمانگی اطلاعات

امنيت در شبكه های ارتباطی يك موضوع حياتی است. شبكه های ارتباطی به روشهای گوناگون جهت دسترسی غيرمجاز به اطلاعات، از كار انداختن شبكه و مانند آن مورد حمله قرار میگيرند. سه مؤلفۀ فيزيكی اينترنت اشیا RFID , WSN و Cloud بيشتر از همه در معرض حمله قرار دارند. با استفاده از روشهايی از جمله رمزگذاری  و كد كردن  میتوان تا حدی جلوی دسترسی غيرمجاز به اطلاعات را گرفت. همچنين هر از چند گاه نيازمند نصب نسخه های جديد و يا به روز رسانی نسخه های فعلی ميان افزار گره های شبكه هستيم كه به صورت بیسيم و از راه دور انجام میپذيرد. در نتيجه جهت برنامه ريزی مجدد گره ها نيز نياز به يك پروتكل تصديق هويت امن داريم. امنيت در محاسبات ابری نيز يك موضوع مهم است چرا كه در اين شبكه ها علاوه بر داده و ابزارها، اقتصاد اينترنت اشيا نيز مطرح است. يكی ديگر از موضوعات مهم در زمينۀ محرمانگی اطلاعات، به خاطرسپاری دائمی است. از آنجا كه داده ها ممكن است در راههای مثبت يا منفی استفاده شوند، نيازمند طراحی روشی به نام فراموشی ديجيتال هستيم تا از داده های شخصی كاربران محافظت به عمل آيد.

۱-۴)كيفيت خدمات

شبكه های ناهمگن امروزی، خدمات و كاربردهای گوناگونی را به كاربران خود ارائه میكنند كه هر كدام از اين خدمات و كاربردها نيازمندی های كيفی متفاوتی برای خود دارند. بنابراين جهت كنترل و مديريت اين شبكه ها به منظور پاسخگويی به كاربردهای موجود، نيازمند يك روش بهينه و كنترل شده كيفيت خدمات هستيم.

۱-۵)پروتكلهای جديد

پروتكلهای ارتباطی، ستون اصلی مسير حركت داده بين حسگرها و دنيای خارج هستند. جهت مصرف بهينه انرژی در اكثر سامانه ها نياز به پروتكلهای كنترل دسترسی به رسانه و پروتكلهای مسيريابی احساس میشود. كار يك گره در شبكه ممكن است به دلايل مختلف متوقف شود. بنابراين شبكه بايد قابليت مسيريابی از طريق مسيرهای ارتباطی ديگر را داشته باشد. همچنين انرژی يكی از مهمترين مباحثی است كه در پروتكلهای مسيريابی بايد در نظر گرفته شود. در زمينۀ اينترنت اشيا بايد توجه كرد كه فقط يك ستون اصلی رد و بدل كردن داده ها موجود است و تعداد گره های ميانی نيز محدود میباشد. بنابراين الگوريتمهای مسيريابی موجود بايد با حداقل تغييرات به گونهای پياده سازی شوند كه جوا بگوی نيازمندی مذكور باشند.