زیرساخت‌ها و شبیه‌سازی اینترنت اشیا

تمامی دستگاه ها و اشیای هوشمند به منظور ارسال داده های خود و ارتباط با محیط پیرامون نیازمند بستر و زیرساخت ارتباطی می‌باشند که خصوصیات این بستر قابلیت های دستگاه‌ها و همچنین کیفیت ارسال داده ها را تحت تاثیر قرار میدهد.
چنانچه دستگاه‌ها بتوانند با حداقل توان و طول عمر باتری بالا و دریافت اطلاعات از فواصل دور برای تحت پوشش قرار دادن تعداد دستگاه‌های بیشتر فعالیت کنند، بستری مناسبتر برای شکلگیری اینترنت اشیا خواهد بود.از طرفی رفتار این محصولات هوشمند را میتوان با شبیه‌سازی آن طراحی، کنترل و پیش‌بینی کرد.

امروزه ویژگی‌های مورد نیاز توسط زیرساخت ارتباطی با عنوان LPWAN محیا و مورد استفاده قرار میگیرد، این بستر علاه بر کم مصرف بودن و پوشش وسیع، پوشش‌دهی در مکان‌های متراکم و امکان نظارت طولانی مدت را فراهم می‌آورد.
در مقابل LPWAN که در پروتکلهای مختلف( شبکه لورا LoRaWAN و شبکه سیگفاکس SigFox ) کاربرد دارد زیرساخت‌های ارتباطی سلولی در دو نوع اتصال؛ باند باریک (IOT-NO )و (M1-Cat ) با کیفیت پایین تر کمک به شکل‌گیری شیکه‌های اینترنت اشیا می‌کنند به عنوان مثال: LPWAN در مقایسه با شبکه های Cellular که علیرغم کم مصرف بودن در پوشش دهی دچار ضعف‌هایی هستند  مانطور که با حدف پوشش شبکه ۲G از این شبکه ارتباط بین اشیا را در این شبکه متوقف ساخته و همواره بخشی از نگرانی در این سیستم خارج شدن فناوری از این سیستم  می‌باشد.

همچنین LPWAN در مقابل شبکه‌های میانبرد مش، که از نظر سطح پوشش و کارایی باتری از توان کمتری برخوردار هستند و غالبا در سامانه های اتوماسیون خانگی قابل استفاده هستند. از دیگر شبکه هایی که تبادل خودکار اطلاعات بین دو مجموعه و یا دو دستگاه بدون هیچگونه دخالت انسانی که هدف اصلی اینترنت اشیاء است، برقرار میکند میتوان به شبکه‌های حسگر بیسیم و تکنولوژی بسامد رادیویی RFID اشاره کرد.

انواع امواج رادیویی کوتاه برد مانند بلوتوث و NFC در اینترنت اشیا کاربرد چندان ی ندارند و RFID با برد بیشتر و به واسطه هزینه پایین تامین تجهیزات مورد استقبال قرار گرفته است.

پس از فراهم آوری الزامات و بستر مناسب برای به کارگیری اینترنت اشیا از مدل و ابزارهای مختلف برای شبیه سازی آن میتوان بهره گرفت از جمله :

• متلب Matlab : با استفاده از برنامه نویسی در این برنامه اطالعاتی که توسط حسگرها و سنسورها جمع آوری شده به فضای ابری تعیین شده ارسال می‌شود.
•  NA3 : ضعف این شبیه ساز در این است که نحوه پیاده سازی شبکه های معمولی با شبکه های اینترنت اشیا در این نرم افزار با یکدیگر کاملا متفاوت هستند.
• Cooja Contiki : شبکه های حسگر بیسیم و اینترنت اشیا از پشتیبان های این شبیه ساز قدرتمند هستند. همچنین دارای رابط کاربری آسان و نیازمند برنامه نویسی مشابه NA3 میباشد.