پردازش، پروتكل‌ها و بخش ايمني: يك نگاه دقيق به اينترنت اشيا

06:04110

در حالي كه IOT و IIOT هر دو مبتني بر سخت‌افزار هستند؛ اما ويژگي‌هاي خاص آنها باعث شده است پردازش داده، پروتكل‌ها و ملاحظات ايمني، متفاوت داشته باشد.

اينترنت اشيا توانسته است كه سطح جديدي از ارتباطات را ميان دستگاه‌ها برقرار كند. بر اساس مقاله شانهونگ ليو[Shanhong Liu]، بازار اينترنت اشيا در سال 2017 به درآمد 100 ميليارد دلاري رسيده است؛ او پيش‌بيني كرده است كه تا سال 2025، اين مبلغ تا ميزان 6/1 تريليارد دلار افزايش يابد.

يك تحقيق در مجله جونيپر ريسرچ[Juniper Research]مطرح شد و پيش‌بيني كرد كه تا سال 2020، شاهد 38 ميليارد دستگاه IOT خواهيم بود؛ اين موضوع به معناي افزايش 285 درصدي نسبت به آمار سال 2015 است.

IOT در طيف وسيعي از حوزه‌ها به كار رفته است كه اين طيف شامل صنعت خودروسازي الي دستگاه‌هاي هوشمند منزل است.

 يكي از كاربردهاي مهم IOT در بخش توليد صنعتي است كه با نام‌هاي IIOT يا اينترنت اشيا در صنعت، شناخته مي‌شود. IIOT توانست به صورت كلي، زنجيره تامين سنتي را تغيير دهد و آن را تبديل به شبكه‌هاي موثر تامين ديجيتالي كرد؛ اين امر با به كارگيري حسگرها توسط IIOT ممكن شد. حسگرها مي‌توانند ويژگي‌هايي هم‌چون پيش‌بيني تعميرات آتي و رديابي موقعيت‌ها را به ارمغان بياورند.

با اينكه IOT و IIOT مشابه هستند و با يكديگر ارتباط دارند؛ اما در پياده‌سازي و به كارگيري آنها شاهد تفاوت‌هايي هستيم كه اين دو حوزه را از يكديگر جدا مي‌نمايد.

پردازش داده: پردازش ابری يا لبه‌ای؟

معمولا داده‌هاي IOT به دو صورت ابری و لبه‌ای پردازش مي‌شوند. در اينجا ابر به معناي يك سرور است و لبه به معناي لايه‌اي منطقي است (به معناي يك مكان فيزيكي نيست). با اينكه لبه توسط كاربر تعريف مي‌شود، اما معمولا به دستگاه‌هاي فيزيكي‌اي اشاره داريم كه به صورت خودكار اقدام به جمع‌آوري داده مي‌كنند.

توجه داشته باشيد كه در سيستم‌هاي IOT شاهد بهره‌گيري هم‌زمان از هر دوي اين روش‌ها هستيم؛ اما هر كدام از روش‌ها داراي مزاياي خاص خود هستند كه براي رسيدن به مقاصد متفاوتي، استفاده مي‌شوند.

به عنوان مثال دستگاه الكسا[Alexa ](ساخته شده توسط شركت آمازون) بسياري از وظايف خود را به فضاي ابري منتقل مي‌كند؛ علت اين موضوع، پيچيدگي اين سيستم است. شركت‌ها در حال توليد محصولاتي هستند كه مي‌توانند سيستم الكسا را با سخت‌افزارهاي رايج يكپارچه كنند؛ به عنوان مثال مي‌توان به سيستم ريزموج هوشمند ساخته شده توسط توشيبا اشاره كرد كه در جشنواره CES 2020 رونمايي شد.

اين فرآيند زماني دشوارتر خواهد شد كه فرد از فرمان‌هاي صوتي استفاده كند؛ در واقع كاربر از فرمان‌هاي صوتي براي شروع، توقف يا مشخص كردن زمان آشپزي، استفاده كند.

پاسخ سريع در دستگاه‌هايي هما‌نند ريز موج هوشمند، از اهميت بالايي برخوردار نيست؛ با اين حال پاسخ سريع در IIOT به عنوان يك عامل مهم محسوب مي‌شود. دستگاه‌هاي  IIOT با داده‌هايي سروكار دارند كه بسيار نسبت به زمان حساس هستند و براي سيستم بسيار حياتي خواهند بود؛ بنابراين بايد پردازش اينگونه داده‌هاي به سرعت و با كمترين تاخير ممكن صورت گيرد.

به عنوان مثال اخيرا شركت زيروكي[ZeroKey]از يكي از حسگر‌هاي IIOT خود رونمايي كرد. اين حسگر مي‌تواند به صورت آني، موقعيت دارايي‌ها، اشخاص و تجهيزات را در محيط‌هاي بزرگ توليدي، نمايش دهد.

در محيط‌هاي صنعتي، هرگونه عيب يا نياز به تعمير، بايد به صورت آني تشخيص داده شود تا بتوانيم از خطاهاي جبران‌ناپذير در فرآيند توليد جلوگيري كنيم؛ همين موضوع تبديل به يكي از نقاط قوت حسگر جديدي زيروكي شده است.

شركت زيركي جزئيات خاص مربوط به نحوه ‌پردازش داده را فراهم نكرده است؛ اما به نظر مي‌رسد كه اين حسگر مي‌تواند نتايج را به صورت آني پردازش كند؛ اين حسگر از پردازش لبه‌اي استفاده مي‌كند تا نتايج را با سرعت كافي در اختيار كاربر بگذارد.

مقياس‌پذيری و پروتكل دستگاه‌ها

ممكن است كه ما در منزل دستگاه‌هاي متعددي را به شبكه واي‌فاي يا بلوتوث متصل كنيم. با توجه به اينكه امروزه در حال حركت به سمت دستگاه‌هاي خانگي ديجيتال و هوشمندتر هستيم؛ مقياس‌بندي دستگاه يك چالش بزرگ است زيرا ما مي‌خواهيم كه به خصوصياتي هم‌چون پهناي باند كافي، بازه مناسب اتصال و سازگاري با ديگر دستگاه‌ها، دسترسي داشته باشيم.

شركت‌ها بر اين باورند كه دستگاه‌هاي هوشمند موجود در خانه بايد ايمن، مطمئن و كاربري ساده داشته باشند؛ آنها معتقدند كه براي دست‌يابي به اين هدف، بايد از يك روش منبع باز براي توسعه پروتكل جديدي براي اتصال، استفاده كنيم. اين پروتكل جديد بايد بر اساس پروتكل اينترنت[Internet Protocol (IP)]باشد.

براي اينكه بتوانيم مقيا‌س‌پذيري را درIIOT تشويق كنيم؛ حضور يك شبكه داده قوي حياتي است. در حالي كه دستگاه‌هاي هوشمند خانگي تمايل به ارتباطات بي‌سيم دارند؛ اما نمي‌توان از تاخير اين ارتباطات جلوگيري كرد. بنابراين مهندسان در تلاش هستند كه از ايترنت بهره بگيرند تا اين مشكل را رفع كنند.

سوئيچ‌هاي ايترنت صنعتي، يكي ديگر از مولفه‌هايي هستند كه در حل مشكل ارتباطات، به ما كمك مي‌كنند؛ زيرا آنها مي‌توانند نوسانات، دماها و ضربه‌هاي شديد را تحمل كنند.

از روش شبكه‌سازي حساس به زمان براي توسعه يك برنامه زمان‌گرا استفاده شده است كه مي‌تواند پروتكل‌هاي ارتباطاتي را به صورت آني، زمان‌بندي كند. با اين حال هنوز هم توسعه دهندگان بايد مطمئن شوند كه سيستم مي‌تواند در شبكه‌هاي بزرگ و ناهمگن از مقياس‌پذيري پشتيباني كند؛ به علاوه معمولا از چندين پروتكل در تجهيزات قانوني استفاده مي‌شود كه بايد براي اين چالش نيز راه‌حلي در نظر گرفته شود. سخت‌افزارها بايد استقامت بالايي داشته باشند تا بتوانند در شرايط سخت فعاليت كنند و باعث قطع ارتباط در سيستم نشوند.

چالش‌هاي امنيتي

استراق سمع يكي از رايج‌ترين خطرهاي مربوط به دستگاه‌هاي هوشمند خانگي است؛ در اين تهديد، فرد خاطي اقدام به نظارت بر داده‌ها فرد مي‌كند، در حالي كاربر متوجه اين موضوع نمي‌شود.

همچنين ممكن است كه داده‌هاي حساس و شخصي (همانند رمز‌هاي عبور) منتقل شوند. براي اينكه خانه هوشمند خود را ايمن نگاه داريد؛ نياز به مراحل تصديق و دسترسي داريد تا بتوانيد مانع ورود فرد خاطي به درون شبكه خود شويد.

چالش‌هاي ايمني برايIIOT نيز مشابه با همين موارد خواهد بود اما منجر به پيامدهاي متفاوتي خواهند شد. نبود مرحله تصديق و ايمني در فرآيند‌هاي حسگري، پروتكل‌ها، گذرگاه‌ها و تبادل داده باعث شده است كه نگراني‌هاي فراواني ايجاد شود؛ زيرا اگر در صنعت داده‌ها به خطر بيافتند، در اين صورت باعث آسيب‌رسيدن به تجهيزات خواهد شد و مسائل قانوني ايجاد مي‌شود؛ به علاوه ممكن است كه خطرهاي ايمني براي كاركنان ايجاد شود.

امنيتIIOT بايد چندين لايه داشته باشد و بتواند از تبادل داده‌ها، بخش مديريت (شبكه و عناصر آن) و بخش كنترل (پروتكل‌ها) محافظت كند.



73 نوشته

بدون دیدگاه

پاسخ دهید

فیلدهای مورد نیاز با * علامت گذاری شده اند