http://wiki.occc.ir/api.php?action=feedcontributions&user=Aminsalehzadeh&feedformat=atomOCCC Wiki - مشارکتهای کاربر [fa]2024-03-29T05:15:34Zمشارکتهای کاربرMediaWiki 1.38.4http://wiki.occc.ir/index.php?title=EC:95131525&diff=16922EC:951315252017-01-26T20:57:34Z<p>Aminsalehzadeh: </p>
<hr />
<div>'''دانشگاه صنعتی امیر کبیر'''<br />
<br /><br />
دانشکده مهندسی کامپیوتر فناوری اطلاعات و ارتباطات<br />
<br /><br />
امین صالح زاده - تجارت الکترونیک <br />
<br /><br />
<br />
<br /><br />
'''عنوان طرح تجاری :''' ''[[معرفی و توسعه کسب کارهای خرد در حوزه صنایع دستی]]''<br />
<br /><br />
<br /><br />
'''عنوان مقاله پژوهشی :''' ''[[Cloud of Things: Integrating Internet of Things and cloud computing and the issues involved]]''<br />
<br /><br />
[http://www.slideshare.net/aminsalehzadeh/cloud-ofthings-71432690 لینک اسلایدهای پروژه تحقیقاتی در Slideshare]</div>Aminsalehzadehhttp://wiki.occc.ir/index.php?title=EC:95131525&diff=16921EC:951315252017-01-26T20:57:11Z<p>Aminsalehzadeh: </p>
<hr />
<div>'''دانشگاه صنعتی امیر کبیر'''<br />
<br /><br />
دانشکده مهندسی کامپیوتر فناوری اطلاعات و ارتباطات<br />
<br /><br />
امین صالح زاده - تجارت الکترونیک <br />
<br /><br />
'''عنوان طرح تجاری :''' ''[[معرفی و توسعه کسب کارهای خرد در حوزه صنایع دستی]]''<br />
<br /><br />
<br /><br />
<br />
<br />
'''عنوان مقاله پژوهشی :''' ''[[Cloud of Things: Integrating Internet of Things and cloud computing and the issues involved]]''<br />
<br /><br />
[http://www.slideshare.net/aminsalehzadeh/cloud-ofthings-71432690 لینک اسلایدهای پروژه تحقیقاتی در Slideshare]</div>Aminsalehzadehhttp://wiki.occc.ir/index.php?title=EC:95131525&diff=16920EC:951315252017-01-26T20:55:34Z<p>Aminsalehzadeh: </p>
<hr />
<div>'''دانشگاه صنعتی امیر کبیر'''<br />
<br /><br />
دانشکده مهندسی کامپیوتر فناوری اطلاعات و ارتباطات<br />
<br /><br />
امین صالح زاده - تجارت الکترونیک <br />
<br /><br />
'''عنوان طرح تجاری :''' ''[[معرفی و توسعه کسب کارهای خرد در حوزه صنایع دستی]]''<br />
<br /><br />
<br />
'''عنوان مقاله پژوهشی :''' ''[[Cloud of Things: Integrating Internet of Things and cloud computing and the issues involved]]''<br />
<br /><br />
<br />
<br />
[http://www.slideshare.net/aminsalehzadeh/cloud-ofthings-71432690 لینک اسلایدهای پروژه تحقیقاتی در Slideshare]</div>Aminsalehzadehhttp://wiki.occc.ir/index.php?title=EC:95131525&diff=16919EC:951315252017-01-26T20:53:28Z<p>Aminsalehzadeh: </p>
<hr />
<div>'''دانشگاه صنعتی امیر کبیر'''<br />
<br /><br />
دانشکده مهندسی کامپیوتر فناوری اطلاعات و ارتباطات<br />
<br /><br />
امین صالح زاده - تجارت الکترونیک <br />
<br /><br />
'''عنوان طرح تجاری :''' ''[[معرفی و توسعه کسب کارهای خرد در حوزه صنایع دستی]]''<br />
<br /><br />
<br />
'''عنوان مقاله پژوهشی :''' ''[[Cloud of Things: Integrating Internet of Things and cloud computing and the issues involved]]''<br />
<br /><br />
اسلاید های پروژه تحقیقاتی <br />
http://www.slideshare.net/aminsalehzadeh/cloud-ofthings-71432690</div>Aminsalehzadehhttp://wiki.occc.ir/index.php?title=Cloud_of_Things:_Integrating_Internet_of_Things_and_cloud_computing_and_the_issues_involved&diff=16918Cloud of Things: Integrating Internet of Things and cloud computing and the issues involved2017-01-26T06:13:11Z<p>Aminsalehzadeh: /* مفاهیم جدید در حوزه رایانش ابری */</p>
<hr />
<div>== چکیده ==<br />
<br /><br />
<br />
اینترنت اشیاء و یارانش ابری به عنوان دو تکنولوژی مهم از سالیان گذشته نقشی اساسی در زندگی انسان در عصر حاضر ایفا میکنند . مفهوم اینترنت اشیاء در بردارنده ارتباطات تجهیزات و دستگاههایی با قابلیت اتصال به اینترنت می باشد. انسان با گذشت زمان همواره و پیشرفت تکنولوژی سعی می کند از امکانات و تجهیزات بی جان در انجام فعالیتهای خود استفاده کند . پدیده اینترنت و گستردگی استفاده از آن در کامپیوتر های شخصی و خانگی ، زمینه استفاده از آن در غالب تجهیزات مورد استفاده انسان را فراهم کرده است . با گذشت زمان همواره به تعداد انواع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت اضافه می شود و هوشمندی تجهیزات روز به روز به عنوان یکی از نیازمندیهای بشر پر رنگ تر از قبل می شود . این تجهیزات با فراهم شدن امکان اتصال به اینترنت می توانند اطلاعات دقیق و به روزی را در اختیار انسان قرار دهند و کاربر انسانی با دریافت اطلاعات از تجهیرات و با صدور فرمانهایی تحت بستر اینترنت می تواند فعالیتهایی را به واسطه تجهیزات متصل به اینترنت انجام دهد <br />
از طرفی با توسعه استفاده از شبکه های ارتباطی و نیز تجهیزات رایانه ای در سازمانها ، داشتن تجهیزات و ملزمات ذخیره سازی و پردازشی قدرتمند ، به روز و امن مزیتهای رقابتی چشمگیری در کسب و کار های سازمانها ایجاد می کند . با توجه به هزینه های زیاد تجهیزات دخیره سازی ، پردازشی و ارتباطی و نیز لزوم نگهداری و پشتیبانی این تجهیزات جهت دریافت خدمات به روز و امن ، سازمانها و کاربران انسانی را با چالشهای عدیده ای در جهت بهره برداری از مزایا و فرصتهای بالقوه این قبیل تکنولوژی ها مواجه می کند. این قبیل چالشها و مشکلات پدید آورنده مفهومی به نام رایانش ابری شده است که در پی آن سازمانها و کاربران می توانند فارغ از دغدغه ها و چالشهای مذکور با پرداخت هزینه هایی تمامی نیازمندیهای مد نظر خود را با کیفیت و کمیت مشخصی در قالب خدمات ابری در اختیار بگیرند .<br />
با در نظر گرفتن هر دو مفهوم رایانش ابری و اینترنت اشیا امکان بهره برداری از تجهیزات هوشمند در زمینه های مختلف زندگی در قالب خدمات ابری ، مفهوم و زمینه جدیدی به نام CloudIOT ایجاد نموده است . در این مفهوم تلاش بر این است که از تمامی فرصت ها و زمینه های مفید اینترنت اشیاء در قالب خدمات و جهارچوبهای رایانش ابری بهره برداری شود به نحوی که چالشهای موجود در هر دوزمینه به حداقل برسد . در این تحقیق سعی شده است ضمن ارائه مفاهیمی از هر دو زمینه تکنولوژیکی دغدغه ها و مشکلات موجود در یکپارچگی دو زمینه مذکور بررسی شده و راهکارها و امکانات موجود جهت رفع این دغدغه ها و یا حداقل کم کردن مشکلات بهره برداری از آنها بررسی شود<br />
<br /><br />
<br />
== مقدمه ==<br />
در سال 1999 کوین اشتون پیش بینی کرد که آینده رایانش بیش از آنکه وابسته به اطلاعات و داده های تولیدی یا ارائه شده توسط انسان باشد به اطلاعات تولید شده توسط اشیاء با قابلیت پردازش بستگی دارد .بنابراین وی ایده ای به نام اینترنت اشیاء را ارائه کرد که در آن اشیاء شناسایی شده و قادرند اطلاعاتی از پیرامون خود دریافت یا برداشت نمایند . این اشیاء قادرند به یکدیگر متصل شده و در تعامل با سرور ها ، اطلاعاتی را با آنها ردو بدل کنند.اشیاء در این مفهوم با پرس و جو از یکدیگر قادر خواهند بود ضمن دریافت اطلاعات درست از یکدیگر در هم تاثیر گذار بوده و در وضعیت خود و یا حتی در برنامه های خود تغییراتی را ایجاد نمایند .اشیاء به واسطه سنسورهایی که دارند اطلاعات را دریافت می کنند و در صورت تعبیه عامل های نرم افزاری هوشمند در آنها انسانها قادر خواهند بود هر رخداد یا وضعیتی را در محیط پیرامونی خود کنترل و رهگیری نمایند . استفاده از این عامل ها و تجهیزات می تواند در جهت کاهش هر گونه کمبود اطلاعاتی و یا در جهت کاهش هزینه ها مورد استفاده قرار گیرد . از طرفی رایانش ابری به عنوان یکی از پدیده های تکنولوژیکی چند سال اخیز به دلیل مزایا و قابلیت ها مهم و فراوان بسیار فراگیر شده است و تقریبا اغلب سرویسهای مورد نیاز کاربران را می توانند در حوزه رایانش ابری با کیفیت مناسب ارائه شوند . همین موضوع ما را ناگزیر می کند در حوزه اینترنت اشیاء نیز از این قابلیتهای رایانش ابری استفاده نماییم . در این تحقیق سعی شده است ضمن تشریح مبانی هر دو تکنولوژی ، به مشکلات و چالشهای موجود و آینده در یکپارچگی آنها پرداخته شود .<br />
<br />
== بررسی ادبیات موضوع ==<br />
=== اینترنت اشیاء ===<br />
<br />
اینترنت اشیاء به عنوان آینده تجهیزات پردازشی و اینترنت تلقی می شود . در این مفهوم عبارت شی هر تجهیز ارتباطی یا غیر ارتباطی را می تواند شامل شود . از تجهیزات هوشمند در لایه های بالایی گرفته تا سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات محیط در لایه های پایینی .در این مفهوم اشیاء تشکیل دهنده گرههای ارتباطی می باشند که به واسطه پروتکل هایی با یکدیگر به تبادل اطلاعات می پردازند. برخی ار این اشیاء متصل به یکدیگر تنها جنبه استاتیک و فیزیکی دارند و صرفا به دریافت و یا ارسال اطلاعات می پردازند ولی برخی دیگر از این دسته تجهیزات هوشمند می باشند که قابلیت هایی فراتر از این موارد داشته و قادرند به واسطه منابع سخت افزاری ، ارتباطی و نرم افزاری که در اختیار دارند برخی از فعالیتهای انسانی را به جای انسان و به صورت خودکار انجام دهند .در شکل شماره 1 فرایند تغییر داده های خام و تبدیل آنها به اطلاعات و دانش مفید در اینترنت اشیاء نمایش داده شده است .<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 1<br />
|-<br />
| http://s1.picofile.com/file/8283748834/IOTDataFlow.JPG<br />
|}<br />
<br />
==== معماری ====<br />
معماری اینترنت اشیاء از چند بخش اصلی تشکیل شده است :1. لایه دریافت یا ادراک 2. لایه شبکه و 3. لایه کاربرد . برخی محققان دو لایه دیگر نیز به موارد فوق اضافه کرده اند . این لایه های اضافی عبارتند از لایه میان افزار و لایه کسب و کار. لایه میان افزار بین لایه شبکه و کاربرد و لایه کسب و کار به عنوان بالاترین لایه و بالاتر از لایه کاربرد قرار می گیرد .<br /><br />
لایه دریافت /ادراک : در این لایه کلیه تجهیزات متصل به شبکه اینترنتی به واسطه سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات ، اطلاعاتی از محیط پیرامونی دریافت می کنند .هدف اصلی در این لایه جمع پآوری اطلاعات می باشد.<br /><br />
لایه میان افزار: اطلاعات جمع آوری شده از لایه ادراک که به واسطه لایه شبکه منتقل شده است در این لایه ذخیره سازی و مدیریت می شوند . اطلاعات ذخیره و پردازش می شود و تصمیمات خاصی بر مبنای قواعد از پیش تعریف شده ای به صورت خودکار اتخاد می شود و سپس خروجی به لایه بعدی یعنی لایه کاربرد انتقال می یابد. <br /><br />
لایه کاربرد :در این لایه اطلاعات و خروجی دریافتی از لایه میان افزار مدیریت شده و نمایی از اطلاعات دریافتی ارائه می شود . اطلاعات خام دریافتی از پاین ترین لایه ، متناسب با نیازمندیهای کاربر ارائه می شود و مفهوم هوشمندی در خروجی ها نمود پیدا می کند . شهر هوشمند ، ردیابی حمل و نقل ، سیستم سلامت هوشمند و ... از جمله مثالهایی از لابه کاربرد در اینترنت اشیاء به شمار می روند .<br /><br />
لایه کسب و کار : آخرین لایه از معماری پنج لایه ای اینترنت اشیاء می باشد که در آن امکان کسب درآمد از اطلاعات جمع آوری شده در قالب سرویسها و خدمات مختلف میسر می شود . به عبارت دیگر ، اطلاعات لایه کاربرد در قالب خدمات معنی داری مدل سازی شده و ارائه می شود و مجموع سرویس ها و مدل های اطلاعاتی تولید شده امکان ایجاد سرویسها و مدلهای جدید را فراهم می کند .در این مرحله تحلیل و بررسی اطلاعات در زمینه های مختلف با هدف تولید دانش انجام می شود که ارزشهای ایجاد شده از دانش تولیدی در این لایه ، منجر به کسب درآمد برای ارائه دهنده خدمات می شود . <br /><br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 2<br />
|-<br />
| http://s8.picofile.com/file/8283573942/IOTLayers.JPG<br />
|}<br />
==== چالشها ====<br />
*رشد سریع <br />
با توجه به رشد سریع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت و به ویژه تولید سنسورهایی که به قادرند به صورت مستقل با استفاده از برخی تکنولوژیهای ارتباطی از قبیل 3G یا 4G به اینترنت متصل شوند ، تعداد تجهیزات بسیار بیشتر از تعداد کاربران انسانی خواهد بود . یکی از مشکلات اصلی در این بین نام گذاری و شناسایی این تعداد شئ در اینترنت می باشد. از طرفی تجهیزات با پروتکل ها و قابلیت های ناهمگونی با یکدیگر تولید می شوند که هر یک از آنها نیازمندیهای خاصی را برای استفاده لازم دارند.<br />
*هزینه سرویس و نگهداری <br />
با توجه به تعداد زیاد سنسورها موضوع نگهداری و پشتیبانی آنها از اهمیت بالایی برخوردار می باشد . چرا که به جهت کثرت وسیع در مقیاس بسیار زیاد ، ممکن است حجم فعالیتهای نگهداری و پشتیبانی آنها به طرز خیلی سریعی افزایش یابد به طوری که مزایای استفاده از آنها را تحت الشعاع قرار دهد . تکنولوژیها و دانش به کار رفته در تولید آنها باید به گونه ای باشد که قابلیت نصب سریع و آسان آنها حتی توسط کاربران عادی میسر و سهل باشد .<br />
از طرفی در صورت بهینه نبودن مصرف انرژی تجهیزات و سنسورهای متصل به آنها ، همزمان با افزایش تعداد تجهیزات و سنسورها ، انرژی مصرفی آنها افزایش می یابد. لذا یکی از چالشهای مهم دیگر مصرف انرژی این تجهیزات می باشد که ایجاب می کند از سنسورهای با مصرف انرژی بسیار کم در اینترنت اشیاء استفاده شود .<br />
بسیاری از تجهیزات به دلیل محل های نصب مختلف دسترسی به منبع تغذیه ندارند . لذا در بسیاری از مواقع ضروری است از باتری برای تامین برق مصرفی تجهیزات استفاده شود . با توجه به عمر محدود باتری ها و به منظور اطمینان از کاهش هزینه های نگهداری ، ضروری است تکنولوژی به کار رفته در ساخت باتری ها به گونه ای باشد که به مدت بسیار طولانی نیاز به تعویض نداشته باشند .<br />
*شبکه سنسورها <br />
اتصال تعداد زیاد سنسور و تجهیز به شبکه یکی از دغدغه های مهم در اینترنت اشیاء می باشد . صرف نظر از نام گذاری و شناسایی تجهیزات که در بالا به آن اشاره شد امکان تبادل داده در شبکه به دلیل ناهمگونی تجهیزات ممکن است دشوار باشد .از طرفی به دلیل تعداد بسیار زیاد تجهیزات و پروتکل های ارتباطی متنوع ، تامین امنیت و حریم خصوصی در این شبکه ها بسیار دشوار خواهد بود .<br />
<br />
*اطلاعات و داده ها<br />
داده های تولیدی توسط تجهیزات در اینترنت اشیاء ، ویژگیها و نیازمندیهای خاصی دارند که آنها را با داده های تولیدی توسط انسان متمایز میکند.این داده ها در بسیاری از مواقع نیاز به پردازش بی وقفه و بلادرنگ دارند . در برخی کاربردها داده ها بی وقفه تولید می شوند پردازش بی وقفه بسیار حیاتی می باشد و توقف آن مقدور نبوده و یا ممکن است اهداف استفاده از اشیاء را نقض کند .<br />
بدیهی است که داده های تولیدی توسط تعداد کثیری از سنسورها به طرز بسیار زیادی مشکل افزونگی اطلاعات را خواهد داشت . به عنوان مثال ممکن است دو سنسور مکان یاب در دو نقطه متفاوت در یک شهر ، هر دو اسم شهر را به عنوان موقعیت مکانی ارسال نمایند . حال تصور کنیم که برای چند فیلد اطلاعاتی و تعداد میلیونی سنسورها چه حجمی از داده های تکراری تولید خواهد شد.<br />
حجم زیاد داده ها و افزونگی اطلاعات تامین صحت ، جامعیت و قابلیت اطمینان داده ها را دشوار می کند .در اینصورت تفکیک اطلاعات درست از نادرست کاری بسیار دشوار خواهد بود .<br />
همانطور که در بالا و در توضیحات مربوط به اینترنت اشیاء بدان اشاره شد ، هدف از جمع آوری اطلاعات خام و انتقال آنها در شبکه ، تبدیل آنها به اطلاعات و در تولید دانش و انجام عملیاتی بر مبنای دانش تولید شده می باشد. لذا یکی از اصلیترین مشکلات موجود در اینترنت اشیاء ، امکان داده کاوی و استخراج دانش از اطلاعات حجیم تولید شده است که نیازمند الگوریتم ها و مکانیزمهای پیچیده ای می باشد .<br />
<br />
=== رایانش ابری ===<br />
رایانش ابری پدیده سالهای اخیر دنیای تکنولوژی فناوری اطلاعات و ارتباطات می باشد که در سالهای اخیر رشد و توسعه بسیار سریعی داشته است . توسعه سریع سخت افزار و نرم افزار و افزایش روز افزون نیاز به منابع ذخیره سازی ، پردازشی ، ارتباطی و کاربردی ، گران بودن هزینه تامین این منابع ، مشکلات نگهداری و پشتیبانی آنها ، همه و همه باعث شده اند که رایانش از کامپیوتر ها و تجهیزات رومیزی به اینترنت و مراکز داده عظیم منتقل شوند . بدین ترتیب بسیاری از نگرانی ها و دغدغه ها از چندین میلیون کاربر به چند راده دهنده خدمات ابری منتقل می شود و کاربران فارغ از مشکلات و نگرانیهای ذکر شده و تنها بر مبنای مبالغ پرداختی خود خدمات نهایی را دریافت می کنند .<br />
==== انواع خدمات در رایانش ابری ====<br />
خدمات قابل ارائه در رایانش ابری را می توان به چهار اصلی تقسیم می شود :<br /><br />
<br />
Software as a service (SaaS)<br /><br />
در این مدل از رایانش ابری ، نرم افزار به عنوان سرویس یا خدمت نهایی به کاربر ارائه می شود . در این حالت کاربر نگرانی ای در خصوص نصب نرم افزار و یا منابع مورد نیاز آن نداشته و تنها بر اساس مبلغ پرداختی خود از نرم افزار موضوع خدمت بهره خواهد برد . تنها نیازمندی کاربر در این حالت داشتن ارتباط اینترنتی و ارتباط با مرکز داده ارائه دهنده خدمت خواهد بود .<br /><br />
Platform as a service (PaaS)<br /><br />
<br />
در مدل سکو به عنوان خدمت ، سکوی توسعه نرم افزار و برنامه کاربردی در اختیار کاربر قرار می گیرد .در این حالت تمام منابع و ابزارهای مورد نیاز کاربر برای ساخت برنامه های کاربردی در اختیار آن قرار خواهد گرفت .<br /><br />
<br />
Network as a service(NaaS)<br /><br />
<br />
مدل شبکه به عنوان خدمت ، یک یا چند شبکه مجازی تمام قابلیت ها و امکانات موجود در شبکه های واقعی در اختیار کاربر یا سازمان قرار می گیرد . در این حالت کاربر می تواند تمام پیکربندیها و تنظیمات لازم را به همراه نود ها و شناسه های آی پی در این شبکه تعریف کند.<br /><br />
<br />
Infrastructure as a service (IaaS)<br /><br />
<br />
در مدل زیرساخت به عنوان سرویس ، نیازمندیهای ذخیریه سازی و پردازشی کاربر در اختیار وی قرار داده می شود و کاربر می تواند در قبال پرداخت مبلغ اجاره ای ، به مدت زمان مشخصی منابع ذخیره سازی و پردازشی خود را بدون نیاز به خرید تجهیزات در اختیار داشته باشد .<br /><br />
==== مزایای رایانش ابری ====<br />
برخی از مزایای کلیدی رایانش ابری عبارتند از :<br /><br />
<br />
استقلال مکانی <br /><br />
کاربر می تواند در هر زمان و در هر مکانی که قرار دارد از خدمات ارئه شده استفاده نماید .<br /><br />
<br />
مقیاس پذیری <br /><br />
کاربر می تواند متناسب با وسعت نیاز خود از منابع موجود در اینترنت اشیاء استفاده نماید . به عبارتی در صورت نیاز به منابع بیشتر ، منابع متناسب با آن در اختیار خواهد بود و امکان سنجش منابع تخصیص داده شده وجود دارد .<br /><br />
<br />
هزینه <br /><br />
کاربر نیازی به تامین منابع سخت افزاری زیاد برای رفع نیازهای محدود خود نخواهد داشت و تامین نیازمندیها با حداقل هزینه میسر خواهد بود .<br /><br />
منابع اشتراکی <br /><br />
در رایانش ابری منابع و زیرساخت می توانند بین مجموعه بزرگی از کاربران به صورت اشتراکی مورد استفاده قرار گیرد که این امر منجر به استفاده بهینه از آنها و در نهایت کاهش هزینه ها خواهد شد .<br />
سهولت نگهداری و پشتیبانی<br /><br />
در رایانش ابری نیازی به نصب و راه اندازی منابع سخت افزاری و برنامه های کاربردی برای کاربران نیست و این امر موجب سهولت در نپهداری و پشتیبانی خواهد شد و کاربران فارغ از مشکلات و مسائل نصب و راه اندازی تنها با استفاده از مرورگر و اینترنت به خدمات مورد نیاز خود دسترسی خواهند داشت .<br /><br />
<br />
امنیت <br /><br />
امنیت در رایانش ابری به مراتب بیشتر از تکنولوژیهای سنتی و قدیمی خواهد بود زیرا در این تکنولوژی ارائه دهندگان سرویس وظیفه تخصیص منابع و هزینه ها برای رفع مشکلات امنیتی تعداد زیادی از کاربران خواهند بود . با این وجود بر خی مسائل و مشکلات امنیتی و به ویژه مشکلات مربوط به حفظ حریم خصوصی کماکان در رایانش ابری حائز اهمیت می باشد .<br />
<br />
=== روند رشداینترنت اشیاء و رایانش ابری ===<br />
تکنولوژی های اینترنت اشیاء و رایانش ابری ، هر کدام تغییرات مستقل از یکدیگر داشته اند.شکل 2 برآوردی از میزان توسعه و علاقه مندیها در هر دو حوزه در سالهای اخیر را به خوبی نشان می دهد <br /><br />
<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 3<br />
|-<br />
| http://s6.picofile.com/file/8283731226/IOTTrend.JPG<br />
|}<br />
<br />
===درخت دانش===<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 4-درخت دانش<br />
|-<br />
| http://s2.picofile.com/file/8283732484/Tree.JPG<br />
|}<br />
===جدول دانش ===<br />
<br />
<br /><br />
<br />
[[پرونده:cloudIOT_Table.JPG|100px|قاب|وسط]]<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== بدنه تحقیق ==<br />
=== نیاز به یکپارچگی ===<br />
اینترنت در حال توسعه می باشد و توسعه اینترنت و گستردگی و سهولت استفاده از آن ، نیاز به استفاده وسیع از آن را بیش از پیش می کند . روز به روز به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . این تجهیزات در گذشته محدود به کامپیوتر های شخصی بوده اند ولی در حال حاضر به دلیل امکان استفاده از اینترنت به منظور دسترسی به اطلاعات دقیق و به روز راه دور ، به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . تجهیزات جدید با هدف رفع نیازمندیهای بشری در زمینه های مختلف زندگی تولید می شوند و امکان دسترسی انسان به آنها و کنترل آنها از راه دور به عنوان یکی از ملزومات در تولید تجهیزات لحاظ می شود .هر دستگاه متصل داده هایی را از محیط های پیرامونی دریافت و آنها را ذخیره می کند . روز به روز به حجم داده های تولیدی افزوده می شود و لزوم نگهداری آنها در فضایی امن و مطمئن ضرورت پیدا می کند . به منظور تولید اطلاعات مفید از داده ها ، ضروری است پردازشهایی روی آنها انجام شود و با افزایش حجم و پیچیدگی اطلاعات لزوم نیاز به منابع پردازشی قوی آشکار می شود . به منظور سهولت دسترسی به اطلاعات در هر زمان و مکانی ضروری است اطلاعات بر روی شبکه های محلی یا اینترنت مبادله شوند . در نهایت برای تولید دانش بیشتر از آنها ضروری است تحلیل های پیچیده و زیادی روی آنها انجام شود .<br /><br />
<br />
بنابراین ،با توجه به مواردی که بیان شد اهم مشکلات و دغدغه های موجود در اینترنت اشیاء را می توان به شرح زیر بیان کرد :<br />
* افزایش سریع اطلاعات و نیاز به فضای دخیره سازی که در تجهیزات وجود ندارد <br />
* افزایش نیازمندیهای پردازشی که در اینترنت اشیاء موجود نیست <br />
* افزایش ارتباطات بین موجودیت ها در اینترنت اشیاء<br />
* نیاز به منابع سخت افزاری و نرم افزاری داده کاوی و تولید دانش<br />
با توجه به چالشهای پیش رو در اینترنت اشیاء می توان از فرصتها و مزایای رایانش ابری به منظور رفع آنها بهره برد . در ادامه با جمع بندی مشکلات ذکر شده در اینترنت اشیاء ، راهکارهای رایانش ابری جهت رفع آنها را تشریح می شود .<br /><br />
*منابع ذخیره سازی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء تعداد زیادی از تجهیزات همواره در حال تولید داده ها ساخت یافته و یا غیر ساخت یافته با حجم و نوع مختلف می باشند . این داده ها در نهایت ممکن است به جمع بندی ، نمایش ، بایگانی، نمایش بصری ، دسترسی و ... نیاز داشته باشند . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن فضای ذخیره سازی ارزان و متناسب با نیاز ، مناسب ترین و بهینه ترین راهکار برای این کاربرد ها می باشد . <br />
از طرفی به دلیل تامین سطح بالایی از امنیت و تامین حریم خصوصی در رایانش ابری، یکی دیگر از مهمترین مشکلات مربوط به اطلاعات در اینترنت اشیاء به واسطه بهره گیری از آن مرتفع می شود .<br /><br />
*منابع پردازشی <br /><br />
تجهیزات در اینترنت اشیاء منایع پردازشی بسیار محدودی دارند و ضروری است اطلاعات را به منظور پردازش به نود های سریعتر با قابلیت هاتی پردازشی بیشتر ارسال کنند. در صورتی که تناسبی بین اطلاعات تولیدی و زیرساخت محاسباتی وجود نداشته باشد پردازش اطلاعات با مشکل مواجه می شود . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن منابع پردازشی سریع و متناسب با نیاز می تواند راهکار مناسبی برای رفع مشکل باشد .<br /><br />
*منابع ارتباطی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء ، به دلیل لزوم ارتباط تجهیزات با اینترنت و با یکدیگر ، هر دستگاه از شناسه مستقلی در شبکه برخوردار خواهد بود و برای تبادل اطلاعات به سخت افزار های ارتباطی نیاز خواهد داشت . هزینه تامین و نگهداری هر یک از این تجهیزات زیاد بوده و ممکن است مقرون به صرفه نباشد . رایانش ابری به دلیل امکان فراهم نمودن شبکه یا شبکه های مستقل ، کاربران را از تامین تجهیزات سخت افزاری ازتباطی و هزینه های نگهداری و مدیریت آنها بی نیاز می کند .<br />
جدول زیر تناسب رایانش ابری به منظور بهره گیری و استفاده در اینترنت اشیاء را از ابعاد مختلف نمایان می کند . <br /><br />
<br /><br />
<br />
جدول 1<br /><br />
{| class="wikitable"<br />
|-<br />
! خدمات ابری !! اینترنت اشیاء<br />
|-<br />
| دسترس پذیری بدون محدودیت مکانی(امکان دریافت خدمات در هر نقطه مکانی) || فراگیر(وجود اشیاء در همه جا به صورت گسترده)<br />
|-<br />
| منابع مجازی (غیر سخت افزاری) || نیازمند اشیاء در دنیای واقعی<br />
|-<br />
| قابلیت های محاسباتی نامحدود به صورت مجازی || قابلیت های محاسباتی محدود<br />
|-<br />
| قابلیت ها و امکانات ذخیره سازی مجازی نامحدود || فاقد امکانات ذخیره سازی یا دارای امکانات ذخیره سازی محدود<br />
|-<br />
| استفاده از اینترنت برای ارائه خدمات || استفاده از اینترنت به منظور اتصال یک نقطه به شبکه اشیاء<br />
|-<br />
| به منظور مدیریت داده های حجیم|| منبع تولید داده های حجیم<br />
|}<br />
<br />
با توجه به مزایای رایانش ابری که در بالا توضیح داده شده ، و محدودیت های اینترنت اشیاء در توسعه ، بسیاری از این محدودیت ها همان مواردی می باشند که در مزایای رایانش ابری وجود دارند . لذا اینترنت اشیاء با استفاده از این قابلیت ها در رایانش ابری می تواند بسیاری از محدودیت ها و مشکلات موجود در توسعه را مرتفع سازد . رایانش ابری یک راهکار پر فایده ای برای پیاده سازی مدیریت سرویس دراینتر نت اشیاء ارائه می کند و در عوض می تواند از اینترنت اشیاء به واسطه توسعه آن در دنیای واقعی منتفع شود و سرویس ها و خدمات جدیدی را در یک فضای توزیع شده و مجازی و در ابعاد مختلف زندگی انسان ایجاد نماید .رایانش ابری در CloudIOT به عنوان لایه واسط بین اشیاء متصل به اینترنت و برنامه های کاربردی عمل می کند . به طوری که تمام پیچیدگیهای لایه های پایین را از دید کار بر مخفی می سازد .<br /><br />
=== مفاهیم جدید در حوزه رایانش ابری ===<br />
نیازمندیهای اینترنت اشیاء در توسعه های مبتنی بر رایانش ابری ، منجر به ایجاد مفاهیم جدیدی در رایانش ابری می شود و انواع جدیدی به خدمات قابل ارائه در رایانش ابری اضافه می شود . با این وصف خدمات قابل ارائه در رایانش ابری را می توان به دسته های زیر دسته بندی کرد :<br />
<br />
*(SaaS(sensing as a service<br />
فراهم نمودن دسترسی های مستقل از مکان به اطلاعات سنسورها <br />
*(SAaaS (Sensing and Actuation as a Service <br />
فراهم نمودن امکان فعالسازی منطق های کنترلی پیاده سازی شده برای سنسور ها در فضای رایانش ابری<br />
*(SEaaS (Sensor Event as a Service <br />
امکان توزیع و ارسال پیامهای مبتنی بر سنسور ها در زیرساخت های مبتنی بر رایانش ابری<br />
*(SenaaS (Sensor as a Service <br />
خدمات مدیریت صورت مستقل از مکان سنسورهای راه دور<br />
*(DBaaS (DataBase as a Service <br />
خدمات مدیریت اطلاعات و پایگاه داده داده های جمع آوری شده به صورت مستقل از مکان<br />
*(DaaS (Data as a Service <br />
ارائه خدمات دسترسی به اطلاعات حاصل شده از داده های خام جمع آوری شده <br />
*(EaaS (Ethernet as a Service<br />
ارائه خدمات اتصال به شبکه دو لایه ای سنسورها و تجهیزات <br />
*(IPMaaS (Identity and Policy Management as a Service <br />
فراهم آوردن امکان مدیریت سیاست ها شناسه ها به صورت مستقل از مکان<br />
*(VSaaS (Video Surveillance as a Service <br />
امکان دسترسی به ویدئو های ذخیره شده و تحلیل های پیچیده انجام شده در رایانش ابری<br />
<br />
== نتیجه گیری ==<br />
در این تحقیق سعی شد با بهره گیری از مقالات و تحقیقات مختلف انجام شده در حوزه رایانش ابری و اینترنت اشیاء ، مفاهیم پایه ای هریک بیان شده و لزوم یکپارچگی این دو زمینه تشریح شود . یکپارچگی که ماحصل آن ایجاد مفهوم جدیدی به نام cloud of thing(CoT) می باشد .بدیهی است هر زمینه تکنولوژیکی در ابتدای کار با چالشها و محدودیت هایی در توسعه و کاربرد پذیری روبه رو می باشد . در این تحقیق مشکلات و مسائلی که اینترنت اشیاء با آن روبرو بود بیان شد و راهکارهای رایانش ابری برای این مشکلات ارائه شد . علیرغم این که این راهکارها بسیاری از مشکلات را مرتفع می سازد ولی با این حال بخشی از مشکلات به قوت خود باقی است. یکسان سازی پورتکل های ارتباطی تجهیزات ، ایجاد مدل های اطلاعاتی ساخت یافته ، ، توسعه پروتکل های ارتباطی جدید و یا توسعه استانداردهای جدید در ساخت ، راه اندازی و استفاده از تجهیزات همه و همه از چالشهایی هستند که رفع همه آنها به گذشت زمان و به تحقیقات بیشتر نیاز دارد .<br />
<br />
== مراجع ==<br />
<br />
1. Y.-K. Chen "Challenges and opportunities of internet of things" <em>The Proceedings of 17th Asia and South Pacific Design Automation Conference</em> 2012.<br />
<br />
2. M. Wu "Research on the architecture of Internet of things" <em>The Proceedings of 3rd International Conference on Advanced Computer Theory and Engineering</em>.<br />
<br />
3. G. Kortuem F. Kawsar D. Fitton and V. Sundramoorthi "Smart objects and building blocks of internet of things" <em>IEEE Internet Computing Journal</em> vol. 14 no. 1 pp. 44-51 2010.<br />
<br />
4. R. Khan S. Ullah Khan R. Zaheer and S. Khan "Future internet: The internet of things architecturepossible applications and key challenges" <em>The Proceedings of 10th International Conference on Frontiers of Information Technology Islamabad Pakistan</em> 2012.<br />
<br />
5. D. Uckelamann M. Harrison and F. Michahelles <em>Architecting the Internet of Things</em> 2011.<br />
<br />
6. S. Zhang "Cloud computing research and development trend" <em>The Proceedings of International Conference on Future Networks</em> 2010.<br />
<br />
7. W. Ma "The survey and research on application of cloud computing" <em>The Proceedings of 7th International Conference on Computerl Science and Education</em> 2012.<br />
<br />
8. Y. Jadeja "Cloud computing-concepts architecture and challenges" <em>The Proceedings of International Conference on Computing Electronics and Electrical Technologies</em> 2012.<br />
<br />
9. M. Zhou "Services in the cloud computing era: A survey" <em>The Proceedings of 4th International Universal Communications Symposium</em> 2010.<br />
<br />
10. J. Gubbi R. Buyya S. Marusic and M. Palaniswami "Internet of things (iot): A vision architectural elements and future directions" <em>Technical Report CLOUDS-TR-2012-2012 July</em> 2012.<br />
<br />
11. D. Evans "The internet of things how the next evolution of the internet is changing everything" <em>Whitepaper Cisco Internet Business Solutions Group (IBSG)</em> 2011.<br />
<br />
12. "British internet users' personal information on major 'cloud' storage services can be spied upon routinely by US authorities" <em>The Independent</em> 2013.</div>Aminsalehzadehhttp://wiki.occc.ir/index.php?title=Cloud_of_Things:_Integrating_Internet_of_Things_and_cloud_computing_and_the_issues_involved&diff=16917Cloud of Things: Integrating Internet of Things and cloud computing and the issues involved2017-01-26T06:00:40Z<p>Aminsalehzadeh: /* مفاهیم جدید در حوزه رایانش ابری */</p>
<hr />
<div>== چکیده ==<br />
<br /><br />
<br />
اینترنت اشیاء و یارانش ابری به عنوان دو تکنولوژی مهم از سالیان گذشته نقشی اساسی در زندگی انسان در عصر حاضر ایفا میکنند . مفهوم اینترنت اشیاء در بردارنده ارتباطات تجهیزات و دستگاههایی با قابلیت اتصال به اینترنت می باشد. انسان با گذشت زمان همواره و پیشرفت تکنولوژی سعی می کند از امکانات و تجهیزات بی جان در انجام فعالیتهای خود استفاده کند . پدیده اینترنت و گستردگی استفاده از آن در کامپیوتر های شخصی و خانگی ، زمینه استفاده از آن در غالب تجهیزات مورد استفاده انسان را فراهم کرده است . با گذشت زمان همواره به تعداد انواع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت اضافه می شود و هوشمندی تجهیزات روز به روز به عنوان یکی از نیازمندیهای بشر پر رنگ تر از قبل می شود . این تجهیزات با فراهم شدن امکان اتصال به اینترنت می توانند اطلاعات دقیق و به روزی را در اختیار انسان قرار دهند و کاربر انسانی با دریافت اطلاعات از تجهیرات و با صدور فرمانهایی تحت بستر اینترنت می تواند فعالیتهایی را به واسطه تجهیزات متصل به اینترنت انجام دهد <br />
از طرفی با توسعه استفاده از شبکه های ارتباطی و نیز تجهیزات رایانه ای در سازمانها ، داشتن تجهیزات و ملزمات ذخیره سازی و پردازشی قدرتمند ، به روز و امن مزیتهای رقابتی چشمگیری در کسب و کار های سازمانها ایجاد می کند . با توجه به هزینه های زیاد تجهیزات دخیره سازی ، پردازشی و ارتباطی و نیز لزوم نگهداری و پشتیبانی این تجهیزات جهت دریافت خدمات به روز و امن ، سازمانها و کاربران انسانی را با چالشهای عدیده ای در جهت بهره برداری از مزایا و فرصتهای بالقوه این قبیل تکنولوژی ها مواجه می کند. این قبیل چالشها و مشکلات پدید آورنده مفهومی به نام رایانش ابری شده است که در پی آن سازمانها و کاربران می توانند فارغ از دغدغه ها و چالشهای مذکور با پرداخت هزینه هایی تمامی نیازمندیهای مد نظر خود را با کیفیت و کمیت مشخصی در قالب خدمات ابری در اختیار بگیرند .<br />
با در نظر گرفتن هر دو مفهوم رایانش ابری و اینترنت اشیا امکان بهره برداری از تجهیزات هوشمند در زمینه های مختلف زندگی در قالب خدمات ابری ، مفهوم و زمینه جدیدی به نام CloudIOT ایجاد نموده است . در این مفهوم تلاش بر این است که از تمامی فرصت ها و زمینه های مفید اینترنت اشیاء در قالب خدمات و جهارچوبهای رایانش ابری بهره برداری شود به نحوی که چالشهای موجود در هر دوزمینه به حداقل برسد . در این تحقیق سعی شده است ضمن ارائه مفاهیمی از هر دو زمینه تکنولوژیکی دغدغه ها و مشکلات موجود در یکپارچگی دو زمینه مذکور بررسی شده و راهکارها و امکانات موجود جهت رفع این دغدغه ها و یا حداقل کم کردن مشکلات بهره برداری از آنها بررسی شود<br />
<br /><br />
<br />
== مقدمه ==<br />
در سال 1999 کوین اشتون پیش بینی کرد که آینده رایانش بیش از آنکه وابسته به اطلاعات و داده های تولیدی یا ارائه شده توسط انسان باشد به اطلاعات تولید شده توسط اشیاء با قابلیت پردازش بستگی دارد .بنابراین وی ایده ای به نام اینترنت اشیاء را ارائه کرد که در آن اشیاء شناسایی شده و قادرند اطلاعاتی از پیرامون خود دریافت یا برداشت نمایند . این اشیاء قادرند به یکدیگر متصل شده و در تعامل با سرور ها ، اطلاعاتی را با آنها ردو بدل کنند.اشیاء در این مفهوم با پرس و جو از یکدیگر قادر خواهند بود ضمن دریافت اطلاعات درست از یکدیگر در هم تاثیر گذار بوده و در وضعیت خود و یا حتی در برنامه های خود تغییراتی را ایجاد نمایند .اشیاء به واسطه سنسورهایی که دارند اطلاعات را دریافت می کنند و در صورت تعبیه عامل های نرم افزاری هوشمند در آنها انسانها قادر خواهند بود هر رخداد یا وضعیتی را در محیط پیرامونی خود کنترل و رهگیری نمایند . استفاده از این عامل ها و تجهیزات می تواند در جهت کاهش هر گونه کمبود اطلاعاتی و یا در جهت کاهش هزینه ها مورد استفاده قرار گیرد . از طرفی رایانش ابری به عنوان یکی از پدیده های تکنولوژیکی چند سال اخیز به دلیل مزایا و قابلیت ها مهم و فراوان بسیار فراگیر شده است و تقریبا اغلب سرویسهای مورد نیاز کاربران را می توانند در حوزه رایانش ابری با کیفیت مناسب ارائه شوند . همین موضوع ما را ناگزیر می کند در حوزه اینترنت اشیاء نیز از این قابلیتهای رایانش ابری استفاده نماییم . در این تحقیق سعی شده است ضمن تشریح مبانی هر دو تکنولوژی ، به مشکلات و چالشهای موجود و آینده در یکپارچگی آنها پرداخته شود .<br />
<br />
== بررسی ادبیات موضوع ==<br />
=== اینترنت اشیاء ===<br />
<br />
اینترنت اشیاء به عنوان آینده تجهیزات پردازشی و اینترنت تلقی می شود . در این مفهوم عبارت شی هر تجهیز ارتباطی یا غیر ارتباطی را می تواند شامل شود . از تجهیزات هوشمند در لایه های بالایی گرفته تا سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات محیط در لایه های پایینی .در این مفهوم اشیاء تشکیل دهنده گرههای ارتباطی می باشند که به واسطه پروتکل هایی با یکدیگر به تبادل اطلاعات می پردازند. برخی ار این اشیاء متصل به یکدیگر تنها جنبه استاتیک و فیزیکی دارند و صرفا به دریافت و یا ارسال اطلاعات می پردازند ولی برخی دیگر از این دسته تجهیزات هوشمند می باشند که قابلیت هایی فراتر از این موارد داشته و قادرند به واسطه منابع سخت افزاری ، ارتباطی و نرم افزاری که در اختیار دارند برخی از فعالیتهای انسانی را به جای انسان و به صورت خودکار انجام دهند .در شکل شماره 1 فرایند تغییر داده های خام و تبدیل آنها به اطلاعات و دانش مفید در اینترنت اشیاء نمایش داده شده است .<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 1<br />
|-<br />
| http://s1.picofile.com/file/8283748834/IOTDataFlow.JPG<br />
|}<br />
<br />
==== معماری ====<br />
معماری اینترنت اشیاء از چند بخش اصلی تشکیل شده است :1. لایه دریافت یا ادراک 2. لایه شبکه و 3. لایه کاربرد . برخی محققان دو لایه دیگر نیز به موارد فوق اضافه کرده اند . این لایه های اضافی عبارتند از لایه میان افزار و لایه کسب و کار. لایه میان افزار بین لایه شبکه و کاربرد و لایه کسب و کار به عنوان بالاترین لایه و بالاتر از لایه کاربرد قرار می گیرد .<br /><br />
لایه دریافت /ادراک : در این لایه کلیه تجهیزات متصل به شبکه اینترنتی به واسطه سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات ، اطلاعاتی از محیط پیرامونی دریافت می کنند .هدف اصلی در این لایه جمع پآوری اطلاعات می باشد.<br /><br />
لایه میان افزار: اطلاعات جمع آوری شده از لایه ادراک که به واسطه لایه شبکه منتقل شده است در این لایه ذخیره سازی و مدیریت می شوند . اطلاعات ذخیره و پردازش می شود و تصمیمات خاصی بر مبنای قواعد از پیش تعریف شده ای به صورت خودکار اتخاد می شود و سپس خروجی به لایه بعدی یعنی لایه کاربرد انتقال می یابد. <br /><br />
لایه کاربرد :در این لایه اطلاعات و خروجی دریافتی از لایه میان افزار مدیریت شده و نمایی از اطلاعات دریافتی ارائه می شود . اطلاعات خام دریافتی از پاین ترین لایه ، متناسب با نیازمندیهای کاربر ارائه می شود و مفهوم هوشمندی در خروجی ها نمود پیدا می کند . شهر هوشمند ، ردیابی حمل و نقل ، سیستم سلامت هوشمند و ... از جمله مثالهایی از لابه کاربرد در اینترنت اشیاء به شمار می روند .<br /><br />
لایه کسب و کار : آخرین لایه از معماری پنج لایه ای اینترنت اشیاء می باشد که در آن امکان کسب درآمد از اطلاعات جمع آوری شده در قالب سرویسها و خدمات مختلف میسر می شود . به عبارت دیگر ، اطلاعات لایه کاربرد در قالب خدمات معنی داری مدل سازی شده و ارائه می شود و مجموع سرویس ها و مدل های اطلاعاتی تولید شده امکان ایجاد سرویسها و مدلهای جدید را فراهم می کند .در این مرحله تحلیل و بررسی اطلاعات در زمینه های مختلف با هدف تولید دانش انجام می شود که ارزشهای ایجاد شده از دانش تولیدی در این لایه ، منجر به کسب درآمد برای ارائه دهنده خدمات می شود . <br /><br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 2<br />
|-<br />
| http://s8.picofile.com/file/8283573942/IOTLayers.JPG<br />
|}<br />
==== چالشها ====<br />
*رشد سریع <br />
با توجه به رشد سریع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت و به ویژه تولید سنسورهایی که به قادرند به صورت مستقل با استفاده از برخی تکنولوژیهای ارتباطی از قبیل 3G یا 4G به اینترنت متصل شوند ، تعداد تجهیزات بسیار بیشتر از تعداد کاربران انسانی خواهد بود . یکی از مشکلات اصلی در این بین نام گذاری و شناسایی این تعداد شئ در اینترنت می باشد. از طرفی تجهیزات با پروتکل ها و قابلیت های ناهمگونی با یکدیگر تولید می شوند که هر یک از آنها نیازمندیهای خاصی را برای استفاده لازم دارند.<br />
*هزینه سرویس و نگهداری <br />
با توجه به تعداد زیاد سنسورها موضوع نگهداری و پشتیبانی آنها از اهمیت بالایی برخوردار می باشد . چرا که به جهت کثرت وسیع در مقیاس بسیار زیاد ، ممکن است حجم فعالیتهای نگهداری و پشتیبانی آنها به طرز خیلی سریعی افزایش یابد به طوری که مزایای استفاده از آنها را تحت الشعاع قرار دهد . تکنولوژیها و دانش به کار رفته در تولید آنها باید به گونه ای باشد که قابلیت نصب سریع و آسان آنها حتی توسط کاربران عادی میسر و سهل باشد .<br />
از طرفی در صورت بهینه نبودن مصرف انرژی تجهیزات و سنسورهای متصل به آنها ، همزمان با افزایش تعداد تجهیزات و سنسورها ، انرژی مصرفی آنها افزایش می یابد. لذا یکی از چالشهای مهم دیگر مصرف انرژی این تجهیزات می باشد که ایجاب می کند از سنسورهای با مصرف انرژی بسیار کم در اینترنت اشیاء استفاده شود .<br />
بسیاری از تجهیزات به دلیل محل های نصب مختلف دسترسی به منبع تغذیه ندارند . لذا در بسیاری از مواقع ضروری است از باتری برای تامین برق مصرفی تجهیزات استفاده شود . با توجه به عمر محدود باتری ها و به منظور اطمینان از کاهش هزینه های نگهداری ، ضروری است تکنولوژی به کار رفته در ساخت باتری ها به گونه ای باشد که به مدت بسیار طولانی نیاز به تعویض نداشته باشند .<br />
*شبکه سنسورها <br />
اتصال تعداد زیاد سنسور و تجهیز به شبکه یکی از دغدغه های مهم در اینترنت اشیاء می باشد . صرف نظر از نام گذاری و شناسایی تجهیزات که در بالا به آن اشاره شد امکان تبادل داده در شبکه به دلیل ناهمگونی تجهیزات ممکن است دشوار باشد .از طرفی به دلیل تعداد بسیار زیاد تجهیزات و پروتکل های ارتباطی متنوع ، تامین امنیت و حریم خصوصی در این شبکه ها بسیار دشوار خواهد بود .<br />
<br />
*اطلاعات و داده ها<br />
داده های تولیدی توسط تجهیزات در اینترنت اشیاء ، ویژگیها و نیازمندیهای خاصی دارند که آنها را با داده های تولیدی توسط انسان متمایز میکند.این داده ها در بسیاری از مواقع نیاز به پردازش بی وقفه و بلادرنگ دارند . در برخی کاربردها داده ها بی وقفه تولید می شوند پردازش بی وقفه بسیار حیاتی می باشد و توقف آن مقدور نبوده و یا ممکن است اهداف استفاده از اشیاء را نقض کند .<br />
بدیهی است که داده های تولیدی توسط تعداد کثیری از سنسورها به طرز بسیار زیادی مشکل افزونگی اطلاعات را خواهد داشت . به عنوان مثال ممکن است دو سنسور مکان یاب در دو نقطه متفاوت در یک شهر ، هر دو اسم شهر را به عنوان موقعیت مکانی ارسال نمایند . حال تصور کنیم که برای چند فیلد اطلاعاتی و تعداد میلیونی سنسورها چه حجمی از داده های تکراری تولید خواهد شد.<br />
حجم زیاد داده ها و افزونگی اطلاعات تامین صحت ، جامعیت و قابلیت اطمینان داده ها را دشوار می کند .در اینصورت تفکیک اطلاعات درست از نادرست کاری بسیار دشوار خواهد بود .<br />
همانطور که در بالا و در توضیحات مربوط به اینترنت اشیاء بدان اشاره شد ، هدف از جمع آوری اطلاعات خام و انتقال آنها در شبکه ، تبدیل آنها به اطلاعات و در تولید دانش و انجام عملیاتی بر مبنای دانش تولید شده می باشد. لذا یکی از اصلیترین مشکلات موجود در اینترنت اشیاء ، امکان داده کاوی و استخراج دانش از اطلاعات حجیم تولید شده است که نیازمند الگوریتم ها و مکانیزمهای پیچیده ای می باشد .<br />
<br />
=== رایانش ابری ===<br />
رایانش ابری پدیده سالهای اخیر دنیای تکنولوژی فناوری اطلاعات و ارتباطات می باشد که در سالهای اخیر رشد و توسعه بسیار سریعی داشته است . توسعه سریع سخت افزار و نرم افزار و افزایش روز افزون نیاز به منابع ذخیره سازی ، پردازشی ، ارتباطی و کاربردی ، گران بودن هزینه تامین این منابع ، مشکلات نگهداری و پشتیبانی آنها ، همه و همه باعث شده اند که رایانش از کامپیوتر ها و تجهیزات رومیزی به اینترنت و مراکز داده عظیم منتقل شوند . بدین ترتیب بسیاری از نگرانی ها و دغدغه ها از چندین میلیون کاربر به چند راده دهنده خدمات ابری منتقل می شود و کاربران فارغ از مشکلات و نگرانیهای ذکر شده و تنها بر مبنای مبالغ پرداختی خود خدمات نهایی را دریافت می کنند .<br />
==== انواع خدمات در رایانش ابری ====<br />
خدمات قابل ارائه در رایانش ابری را می توان به چهار اصلی تقسیم می شود :<br /><br />
<br />
Software as a service (SaaS)<br /><br />
در این مدل از رایانش ابری ، نرم افزار به عنوان سرویس یا خدمت نهایی به کاربر ارائه می شود . در این حالت کاربر نگرانی ای در خصوص نصب نرم افزار و یا منابع مورد نیاز آن نداشته و تنها بر اساس مبلغ پرداختی خود از نرم افزار موضوع خدمت بهره خواهد برد . تنها نیازمندی کاربر در این حالت داشتن ارتباط اینترنتی و ارتباط با مرکز داده ارائه دهنده خدمت خواهد بود .<br /><br />
Platform as a service (PaaS)<br /><br />
<br />
در مدل سکو به عنوان خدمت ، سکوی توسعه نرم افزار و برنامه کاربردی در اختیار کاربر قرار می گیرد .در این حالت تمام منابع و ابزارهای مورد نیاز کاربر برای ساخت برنامه های کاربردی در اختیار آن قرار خواهد گرفت .<br /><br />
<br />
Network as a service(NaaS)<br /><br />
<br />
مدل شبکه به عنوان خدمت ، یک یا چند شبکه مجازی تمام قابلیت ها و امکانات موجود در شبکه های واقعی در اختیار کاربر یا سازمان قرار می گیرد . در این حالت کاربر می تواند تمام پیکربندیها و تنظیمات لازم را به همراه نود ها و شناسه های آی پی در این شبکه تعریف کند.<br /><br />
<br />
Infrastructure as a service (IaaS)<br /><br />
<br />
در مدل زیرساخت به عنوان سرویس ، نیازمندیهای ذخیریه سازی و پردازشی کاربر در اختیار وی قرار داده می شود و کاربر می تواند در قبال پرداخت مبلغ اجاره ای ، به مدت زمان مشخصی منابع ذخیره سازی و پردازشی خود را بدون نیاز به خرید تجهیزات در اختیار داشته باشد .<br /><br />
==== مزایای رایانش ابری ====<br />
برخی از مزایای کلیدی رایانش ابری عبارتند از :<br /><br />
<br />
استقلال مکانی <br /><br />
کاربر می تواند در هر زمان و در هر مکانی که قرار دارد از خدمات ارئه شده استفاده نماید .<br /><br />
<br />
مقیاس پذیری <br /><br />
کاربر می تواند متناسب با وسعت نیاز خود از منابع موجود در اینترنت اشیاء استفاده نماید . به عبارتی در صورت نیاز به منابع بیشتر ، منابع متناسب با آن در اختیار خواهد بود و امکان سنجش منابع تخصیص داده شده وجود دارد .<br /><br />
<br />
هزینه <br /><br />
کاربر نیازی به تامین منابع سخت افزاری زیاد برای رفع نیازهای محدود خود نخواهد داشت و تامین نیازمندیها با حداقل هزینه میسر خواهد بود .<br /><br />
منابع اشتراکی <br /><br />
در رایانش ابری منابع و زیرساخت می توانند بین مجموعه بزرگی از کاربران به صورت اشتراکی مورد استفاده قرار گیرد که این امر منجر به استفاده بهینه از آنها و در نهایت کاهش هزینه ها خواهد شد .<br />
سهولت نگهداری و پشتیبانی<br /><br />
در رایانش ابری نیازی به نصب و راه اندازی منابع سخت افزاری و برنامه های کاربردی برای کاربران نیست و این امر موجب سهولت در نپهداری و پشتیبانی خواهد شد و کاربران فارغ از مشکلات و مسائل نصب و راه اندازی تنها با استفاده از مرورگر و اینترنت به خدمات مورد نیاز خود دسترسی خواهند داشت .<br /><br />
<br />
امنیت <br /><br />
امنیت در رایانش ابری به مراتب بیشتر از تکنولوژیهای سنتی و قدیمی خواهد بود زیرا در این تکنولوژی ارائه دهندگان سرویس وظیفه تخصیص منابع و هزینه ها برای رفع مشکلات امنیتی تعداد زیادی از کاربران خواهند بود . با این وجود بر خی مسائل و مشکلات امنیتی و به ویژه مشکلات مربوط به حفظ حریم خصوصی کماکان در رایانش ابری حائز اهمیت می باشد .<br />
<br />
=== روند رشداینترنت اشیاء و رایانش ابری ===<br />
تکنولوژی های اینترنت اشیاء و رایانش ابری ، هر کدام تغییرات مستقل از یکدیگر داشته اند.شکل 2 برآوردی از میزان توسعه و علاقه مندیها در هر دو حوزه در سالهای اخیر را به خوبی نشان می دهد <br /><br />
<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 3<br />
|-<br />
| http://s6.picofile.com/file/8283731226/IOTTrend.JPG<br />
|}<br />
<br />
===درخت دانش===<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 4-درخت دانش<br />
|-<br />
| http://s2.picofile.com/file/8283732484/Tree.JPG<br />
|}<br />
===جدول دانش ===<br />
<br />
<br /><br />
<br />
[[پرونده:cloudIOT_Table.JPG|100px|قاب|وسط]]<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== بدنه تحقیق ==<br />
=== نیاز به یکپارچگی ===<br />
اینترنت در حال توسعه می باشد و توسعه اینترنت و گستردگی و سهولت استفاده از آن ، نیاز به استفاده وسیع از آن را بیش از پیش می کند . روز به روز به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . این تجهیزات در گذشته محدود به کامپیوتر های شخصی بوده اند ولی در حال حاضر به دلیل امکان استفاده از اینترنت به منظور دسترسی به اطلاعات دقیق و به روز راه دور ، به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . تجهیزات جدید با هدف رفع نیازمندیهای بشری در زمینه های مختلف زندگی تولید می شوند و امکان دسترسی انسان به آنها و کنترل آنها از راه دور به عنوان یکی از ملزومات در تولید تجهیزات لحاظ می شود .هر دستگاه متصل داده هایی را از محیط های پیرامونی دریافت و آنها را ذخیره می کند . روز به روز به حجم داده های تولیدی افزوده می شود و لزوم نگهداری آنها در فضایی امن و مطمئن ضرورت پیدا می کند . به منظور تولید اطلاعات مفید از داده ها ، ضروری است پردازشهایی روی آنها انجام شود و با افزایش حجم و پیچیدگی اطلاعات لزوم نیاز به منابع پردازشی قوی آشکار می شود . به منظور سهولت دسترسی به اطلاعات در هر زمان و مکانی ضروری است اطلاعات بر روی شبکه های محلی یا اینترنت مبادله شوند . در نهایت برای تولید دانش بیشتر از آنها ضروری است تحلیل های پیچیده و زیادی روی آنها انجام شود .<br /><br />
<br />
بنابراین ،با توجه به مواردی که بیان شد اهم مشکلات و دغدغه های موجود در اینترنت اشیاء را می توان به شرح زیر بیان کرد :<br />
* افزایش سریع اطلاعات و نیاز به فضای دخیره سازی که در تجهیزات وجود ندارد <br />
* افزایش نیازمندیهای پردازشی که در اینترنت اشیاء موجود نیست <br />
* افزایش ارتباطات بین موجودیت ها در اینترنت اشیاء<br />
* نیاز به منابع سخت افزاری و نرم افزاری داده کاوی و تولید دانش<br />
با توجه به چالشهای پیش رو در اینترنت اشیاء می توان از فرصتها و مزایای رایانش ابری به منظور رفع آنها بهره برد . در ادامه با جمع بندی مشکلات ذکر شده در اینترنت اشیاء ، راهکارهای رایانش ابری جهت رفع آنها را تشریح می شود .<br /><br />
*منابع ذخیره سازی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء تعداد زیادی از تجهیزات همواره در حال تولید داده ها ساخت یافته و یا غیر ساخت یافته با حجم و نوع مختلف می باشند . این داده ها در نهایت ممکن است به جمع بندی ، نمایش ، بایگانی، نمایش بصری ، دسترسی و ... نیاز داشته باشند . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن فضای ذخیره سازی ارزان و متناسب با نیاز ، مناسب ترین و بهینه ترین راهکار برای این کاربرد ها می باشد . <br />
از طرفی به دلیل تامین سطح بالایی از امنیت و تامین حریم خصوصی در رایانش ابری، یکی دیگر از مهمترین مشکلات مربوط به اطلاعات در اینترنت اشیاء به واسطه بهره گیری از آن مرتفع می شود .<br /><br />
*منابع پردازشی <br /><br />
تجهیزات در اینترنت اشیاء منایع پردازشی بسیار محدودی دارند و ضروری است اطلاعات را به منظور پردازش به نود های سریعتر با قابلیت هاتی پردازشی بیشتر ارسال کنند. در صورتی که تناسبی بین اطلاعات تولیدی و زیرساخت محاسباتی وجود نداشته باشد پردازش اطلاعات با مشکل مواجه می شود . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن منابع پردازشی سریع و متناسب با نیاز می تواند راهکار مناسبی برای رفع مشکل باشد .<br /><br />
*منابع ارتباطی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء ، به دلیل لزوم ارتباط تجهیزات با اینترنت و با یکدیگر ، هر دستگاه از شناسه مستقلی در شبکه برخوردار خواهد بود و برای تبادل اطلاعات به سخت افزار های ارتباطی نیاز خواهد داشت . هزینه تامین و نگهداری هر یک از این تجهیزات زیاد بوده و ممکن است مقرون به صرفه نباشد . رایانش ابری به دلیل امکان فراهم نمودن شبکه یا شبکه های مستقل ، کاربران را از تامین تجهیزات سخت افزاری ازتباطی و هزینه های نگهداری و مدیریت آنها بی نیاز می کند .<br />
جدول زیر تناسب رایانش ابری به منظور بهره گیری و استفاده در اینترنت اشیاء را از ابعاد مختلف نمایان می کند . <br /><br />
<br /><br />
<br />
جدول 1<br /><br />
{| class="wikitable"<br />
|-<br />
! خدمات ابری !! اینترنت اشیاء<br />
|-<br />
| دسترس پذیری بدون محدودیت مکانی(امکان دریافت خدمات در هر نقطه مکانی) || فراگیر(وجود اشیاء در همه جا به صورت گسترده)<br />
|-<br />
| منابع مجازی (غیر سخت افزاری) || نیازمند اشیاء در دنیای واقعی<br />
|-<br />
| قابلیت های محاسباتی نامحدود به صورت مجازی || قابلیت های محاسباتی محدود<br />
|-<br />
| قابلیت ها و امکانات ذخیره سازی مجازی نامحدود || فاقد امکانات ذخیره سازی یا دارای امکانات ذخیره سازی محدود<br />
|-<br />
| استفاده از اینترنت برای ارائه خدمات || استفاده از اینترنت به منظور اتصال یک نقطه به شبکه اشیاء<br />
|-<br />
| به منظور مدیریت داده های حجیم|| منبع تولید داده های حجیم<br />
|}<br />
<br />
با توجه به مزایای رایانش ابری که در بالا توضیح داده شده ، و محدودیت های اینترنت اشیاء در توسعه ، بسیاری از این محدودیت ها همان مواردی می باشند که در مزایای رایانش ابری وجود دارند . لذا اینترنت اشیاء با استفاده از این قابلیت ها در رایانش ابری می تواند بسیاری از محدودیت ها و مشکلات موجود در توسعه را مرتفع سازد . رایانش ابری یک راهکار پر فایده ای برای پیاده سازی مدیریت سرویس دراینتر نت اشیاء ارائه می کند و در عوض می تواند از اینترنت اشیاء به واسطه توسعه آن در دنیای واقعی منتفع شود و سرویس ها و خدمات جدیدی را در یک فضای توزیع شده و مجازی و در ابعاد مختلف زندگی انسان ایجاد نماید .رایانش ابری در CloudIOT به عنوان لایه واسط بین اشیاء متصل به اینترنت و برنامه های کاربردی عمل می کند . به طوری که تمام پیچیدگیهای لایه های پایین را از دید کار بر مخفی می سازد .<br /><br />
=== مفاهیم جدید در حوزه رایانش ابری ===<br />
نیازمندیهای اینترنت اشیاء در توسعه های مبتنی بر رایانش ابری ، منجر به ایجاد مفاهیم جدیدی در رایانش ابری می شود و انواع جدیدی به خدمات قابل ارائه در رایانش ابری اضافه می شود . با این وصف خدمات قابل ارائه در رایانش ابری را می توان به دسته های زیر دسته بندی کرد :<br />
<br />
*Sening as a service(SaaS)<br />
فراهم نمودن دسترسی های مستقل از مکان به اطلاعات سنسورها <br />
*SAaaS (Sensing and Actuation as a Service) <br />
فراهم نمودن امکان فعالسازی منطق های کنترلی پیاده سازی شده برای سنسور ها در فضای رایانش ابری<br />
*SEaaS (Sensor Event as a Service) <br />
امکان توزیع و ارسال پیامهای مبتنی بر سنسور ها در زیرساخت های مبتنی بر رایانش ابری<br />
*SenaaS (Sensor as a Service) <br />
خدمات مدیریت صورت مستقل از مکان سنسورهای راه دور<br />
*DBaaS (DataBase as a Service) <br />
خدمات مدیریت اطلاعات و پایگاه داده داده های جمع آوری شده به صورت مستقل از مکان<br />
*DaaS (Data as a Service) <br />
ارائه خدمات دسترسی به اطلاعات حاصل شده از داده های خام جمع آوری شده <br />
*EaaS (Ethernet as a Service,<br />
ارائه خدمات اتصال به شبکه دو لایه ای سنسورها و تجهیزات <br />
*IPMaaS (Identity and Policy Management as a Service <br />
فراهم آوردن امکان مدیریت سیاست ها شناسه ها به صورت مستقل از مکان<br />
*VSaaS (Video Surveillance as a Service) <br />
امکان دسترسی به ویدئو های ذخیره شده و تحلیل های پیچیده انجام شده در رایانش ابری<br />
<br />
== نتیجه گیری ==<br />
در این تحقیق سعی شد با بهره گیری از مقالات و تحقیقات مختلف انجام شده در حوزه رایانش ابری و اینترنت اشیاء ، مفاهیم پایه ای هریک بیان شده و لزوم یکپارچگی این دو زمینه تشریح شود . یکپارچگی که ماحصل آن ایجاد مفهوم جدیدی به نام cloud of thing(CoT) می باشد .بدیهی است هر زمینه تکنولوژیکی در ابتدای کار با چالشها و محدودیت هایی در توسعه و کاربرد پذیری روبه رو می باشد . در این تحقیق مشکلات و مسائلی که اینترنت اشیاء با آن روبرو بود بیان شد و راهکارهای رایانش ابری برای این مشکلات ارائه شد . علیرغم این که این راهکارها بسیاری از مشکلات را مرتفع می سازد ولی با این حال بخشی از مشکلات به قوت خود باقی است. یکسان سازی پورتکل های ارتباطی تجهیزات ، ایجاد مدل های اطلاعاتی ساخت یافته ، ، توسعه پروتکل های ارتباطی جدید و یا توسعه استانداردهای جدید در ساخت ، راه اندازی و استفاده از تجهیزات همه و همه از چالشهایی هستند که رفع همه آنها به گذشت زمان و به تحقیقات بیشتر نیاز دارد .<br />
<br />
== مراجع ==<br />
<br />
1. Y.-K. Chen "Challenges and opportunities of internet of things" <em>The Proceedings of 17th Asia and South Pacific Design Automation Conference</em> 2012.<br />
<br />
2. M. Wu "Research on the architecture of Internet of things" <em>The Proceedings of 3rd International Conference on Advanced Computer Theory and Engineering</em>.<br />
<br />
3. G. Kortuem F. Kawsar D. Fitton and V. Sundramoorthi "Smart objects and building blocks of internet of things" <em>IEEE Internet Computing Journal</em> vol. 14 no. 1 pp. 44-51 2010.<br />
<br />
4. R. Khan S. Ullah Khan R. Zaheer and S. Khan "Future internet: The internet of things architecturepossible applications and key challenges" <em>The Proceedings of 10th International Conference on Frontiers of Information Technology Islamabad Pakistan</em> 2012.<br />
<br />
5. D. Uckelamann M. Harrison and F. Michahelles <em>Architecting the Internet of Things</em> 2011.<br />
<br />
6. S. Zhang "Cloud computing research and development trend" <em>The Proceedings of International Conference on Future Networks</em> 2010.<br />
<br />
7. W. Ma "The survey and research on application of cloud computing" <em>The Proceedings of 7th International Conference on Computerl Science and Education</em> 2012.<br />
<br />
8. Y. Jadeja "Cloud computing-concepts architecture and challenges" <em>The Proceedings of International Conference on Computing Electronics and Electrical Technologies</em> 2012.<br />
<br />
9. M. Zhou "Services in the cloud computing era: A survey" <em>The Proceedings of 4th International Universal Communications Symposium</em> 2010.<br />
<br />
10. J. Gubbi R. Buyya S. Marusic and M. Palaniswami "Internet of things (iot): A vision architectural elements and future directions" <em>Technical Report CLOUDS-TR-2012-2012 July</em> 2012.<br />
<br />
11. D. Evans "The internet of things how the next evolution of the internet is changing everything" <em>Whitepaper Cisco Internet Business Solutions Group (IBSG)</em> 2011.<br />
<br />
12. "British internet users' personal information on major 'cloud' storage services can be spied upon routinely by US authorities" <em>The Independent</em> 2013.</div>Aminsalehzadehhttp://wiki.occc.ir/index.php?title=Cloud_of_Things:_Integrating_Internet_of_Things_and_cloud_computing_and_the_issues_involved&diff=16916Cloud of Things: Integrating Internet of Things and cloud computing and the issues involved2017-01-26T05:58:21Z<p>Aminsalehzadeh: /* بدنه تحقیق */</p>
<hr />
<div>== چکیده ==<br />
<br /><br />
<br />
اینترنت اشیاء و یارانش ابری به عنوان دو تکنولوژی مهم از سالیان گذشته نقشی اساسی در زندگی انسان در عصر حاضر ایفا میکنند . مفهوم اینترنت اشیاء در بردارنده ارتباطات تجهیزات و دستگاههایی با قابلیت اتصال به اینترنت می باشد. انسان با گذشت زمان همواره و پیشرفت تکنولوژی سعی می کند از امکانات و تجهیزات بی جان در انجام فعالیتهای خود استفاده کند . پدیده اینترنت و گستردگی استفاده از آن در کامپیوتر های شخصی و خانگی ، زمینه استفاده از آن در غالب تجهیزات مورد استفاده انسان را فراهم کرده است . با گذشت زمان همواره به تعداد انواع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت اضافه می شود و هوشمندی تجهیزات روز به روز به عنوان یکی از نیازمندیهای بشر پر رنگ تر از قبل می شود . این تجهیزات با فراهم شدن امکان اتصال به اینترنت می توانند اطلاعات دقیق و به روزی را در اختیار انسان قرار دهند و کاربر انسانی با دریافت اطلاعات از تجهیرات و با صدور فرمانهایی تحت بستر اینترنت می تواند فعالیتهایی را به واسطه تجهیزات متصل به اینترنت انجام دهد <br />
از طرفی با توسعه استفاده از شبکه های ارتباطی و نیز تجهیزات رایانه ای در سازمانها ، داشتن تجهیزات و ملزمات ذخیره سازی و پردازشی قدرتمند ، به روز و امن مزیتهای رقابتی چشمگیری در کسب و کار های سازمانها ایجاد می کند . با توجه به هزینه های زیاد تجهیزات دخیره سازی ، پردازشی و ارتباطی و نیز لزوم نگهداری و پشتیبانی این تجهیزات جهت دریافت خدمات به روز و امن ، سازمانها و کاربران انسانی را با چالشهای عدیده ای در جهت بهره برداری از مزایا و فرصتهای بالقوه این قبیل تکنولوژی ها مواجه می کند. این قبیل چالشها و مشکلات پدید آورنده مفهومی به نام رایانش ابری شده است که در پی آن سازمانها و کاربران می توانند فارغ از دغدغه ها و چالشهای مذکور با پرداخت هزینه هایی تمامی نیازمندیهای مد نظر خود را با کیفیت و کمیت مشخصی در قالب خدمات ابری در اختیار بگیرند .<br />
با در نظر گرفتن هر دو مفهوم رایانش ابری و اینترنت اشیا امکان بهره برداری از تجهیزات هوشمند در زمینه های مختلف زندگی در قالب خدمات ابری ، مفهوم و زمینه جدیدی به نام CloudIOT ایجاد نموده است . در این مفهوم تلاش بر این است که از تمامی فرصت ها و زمینه های مفید اینترنت اشیاء در قالب خدمات و جهارچوبهای رایانش ابری بهره برداری شود به نحوی که چالشهای موجود در هر دوزمینه به حداقل برسد . در این تحقیق سعی شده است ضمن ارائه مفاهیمی از هر دو زمینه تکنولوژیکی دغدغه ها و مشکلات موجود در یکپارچگی دو زمینه مذکور بررسی شده و راهکارها و امکانات موجود جهت رفع این دغدغه ها و یا حداقل کم کردن مشکلات بهره برداری از آنها بررسی شود<br />
<br /><br />
<br />
== مقدمه ==<br />
در سال 1999 کوین اشتون پیش بینی کرد که آینده رایانش بیش از آنکه وابسته به اطلاعات و داده های تولیدی یا ارائه شده توسط انسان باشد به اطلاعات تولید شده توسط اشیاء با قابلیت پردازش بستگی دارد .بنابراین وی ایده ای به نام اینترنت اشیاء را ارائه کرد که در آن اشیاء شناسایی شده و قادرند اطلاعاتی از پیرامون خود دریافت یا برداشت نمایند . این اشیاء قادرند به یکدیگر متصل شده و در تعامل با سرور ها ، اطلاعاتی را با آنها ردو بدل کنند.اشیاء در این مفهوم با پرس و جو از یکدیگر قادر خواهند بود ضمن دریافت اطلاعات درست از یکدیگر در هم تاثیر گذار بوده و در وضعیت خود و یا حتی در برنامه های خود تغییراتی را ایجاد نمایند .اشیاء به واسطه سنسورهایی که دارند اطلاعات را دریافت می کنند و در صورت تعبیه عامل های نرم افزاری هوشمند در آنها انسانها قادر خواهند بود هر رخداد یا وضعیتی را در محیط پیرامونی خود کنترل و رهگیری نمایند . استفاده از این عامل ها و تجهیزات می تواند در جهت کاهش هر گونه کمبود اطلاعاتی و یا در جهت کاهش هزینه ها مورد استفاده قرار گیرد . از طرفی رایانش ابری به عنوان یکی از پدیده های تکنولوژیکی چند سال اخیز به دلیل مزایا و قابلیت ها مهم و فراوان بسیار فراگیر شده است و تقریبا اغلب سرویسهای مورد نیاز کاربران را می توانند در حوزه رایانش ابری با کیفیت مناسب ارائه شوند . همین موضوع ما را ناگزیر می کند در حوزه اینترنت اشیاء نیز از این قابلیتهای رایانش ابری استفاده نماییم . در این تحقیق سعی شده است ضمن تشریح مبانی هر دو تکنولوژی ، به مشکلات و چالشهای موجود و آینده در یکپارچگی آنها پرداخته شود .<br />
<br />
== بررسی ادبیات موضوع ==<br />
=== اینترنت اشیاء ===<br />
<br />
اینترنت اشیاء به عنوان آینده تجهیزات پردازشی و اینترنت تلقی می شود . در این مفهوم عبارت شی هر تجهیز ارتباطی یا غیر ارتباطی را می تواند شامل شود . از تجهیزات هوشمند در لایه های بالایی گرفته تا سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات محیط در لایه های پایینی .در این مفهوم اشیاء تشکیل دهنده گرههای ارتباطی می باشند که به واسطه پروتکل هایی با یکدیگر به تبادل اطلاعات می پردازند. برخی ار این اشیاء متصل به یکدیگر تنها جنبه استاتیک و فیزیکی دارند و صرفا به دریافت و یا ارسال اطلاعات می پردازند ولی برخی دیگر از این دسته تجهیزات هوشمند می باشند که قابلیت هایی فراتر از این موارد داشته و قادرند به واسطه منابع سخت افزاری ، ارتباطی و نرم افزاری که در اختیار دارند برخی از فعالیتهای انسانی را به جای انسان و به صورت خودکار انجام دهند .در شکل شماره 1 فرایند تغییر داده های خام و تبدیل آنها به اطلاعات و دانش مفید در اینترنت اشیاء نمایش داده شده است .<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 1<br />
|-<br />
| http://s1.picofile.com/file/8283748834/IOTDataFlow.JPG<br />
|}<br />
<br />
==== معماری ====<br />
معماری اینترنت اشیاء از چند بخش اصلی تشکیل شده است :1. لایه دریافت یا ادراک 2. لایه شبکه و 3. لایه کاربرد . برخی محققان دو لایه دیگر نیز به موارد فوق اضافه کرده اند . این لایه های اضافی عبارتند از لایه میان افزار و لایه کسب و کار. لایه میان افزار بین لایه شبکه و کاربرد و لایه کسب و کار به عنوان بالاترین لایه و بالاتر از لایه کاربرد قرار می گیرد .<br /><br />
لایه دریافت /ادراک : در این لایه کلیه تجهیزات متصل به شبکه اینترنتی به واسطه سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات ، اطلاعاتی از محیط پیرامونی دریافت می کنند .هدف اصلی در این لایه جمع پآوری اطلاعات می باشد.<br /><br />
لایه میان افزار: اطلاعات جمع آوری شده از لایه ادراک که به واسطه لایه شبکه منتقل شده است در این لایه ذخیره سازی و مدیریت می شوند . اطلاعات ذخیره و پردازش می شود و تصمیمات خاصی بر مبنای قواعد از پیش تعریف شده ای به صورت خودکار اتخاد می شود و سپس خروجی به لایه بعدی یعنی لایه کاربرد انتقال می یابد. <br /><br />
لایه کاربرد :در این لایه اطلاعات و خروجی دریافتی از لایه میان افزار مدیریت شده و نمایی از اطلاعات دریافتی ارائه می شود . اطلاعات خام دریافتی از پاین ترین لایه ، متناسب با نیازمندیهای کاربر ارائه می شود و مفهوم هوشمندی در خروجی ها نمود پیدا می کند . شهر هوشمند ، ردیابی حمل و نقل ، سیستم سلامت هوشمند و ... از جمله مثالهایی از لابه کاربرد در اینترنت اشیاء به شمار می روند .<br /><br />
لایه کسب و کار : آخرین لایه از معماری پنج لایه ای اینترنت اشیاء می باشد که در آن امکان کسب درآمد از اطلاعات جمع آوری شده در قالب سرویسها و خدمات مختلف میسر می شود . به عبارت دیگر ، اطلاعات لایه کاربرد در قالب خدمات معنی داری مدل سازی شده و ارائه می شود و مجموع سرویس ها و مدل های اطلاعاتی تولید شده امکان ایجاد سرویسها و مدلهای جدید را فراهم می کند .در این مرحله تحلیل و بررسی اطلاعات در زمینه های مختلف با هدف تولید دانش انجام می شود که ارزشهای ایجاد شده از دانش تولیدی در این لایه ، منجر به کسب درآمد برای ارائه دهنده خدمات می شود . <br /><br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 2<br />
|-<br />
| http://s8.picofile.com/file/8283573942/IOTLayers.JPG<br />
|}<br />
==== چالشها ====<br />
*رشد سریع <br />
با توجه به رشد سریع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت و به ویژه تولید سنسورهایی که به قادرند به صورت مستقل با استفاده از برخی تکنولوژیهای ارتباطی از قبیل 3G یا 4G به اینترنت متصل شوند ، تعداد تجهیزات بسیار بیشتر از تعداد کاربران انسانی خواهد بود . یکی از مشکلات اصلی در این بین نام گذاری و شناسایی این تعداد شئ در اینترنت می باشد. از طرفی تجهیزات با پروتکل ها و قابلیت های ناهمگونی با یکدیگر تولید می شوند که هر یک از آنها نیازمندیهای خاصی را برای استفاده لازم دارند.<br />
*هزینه سرویس و نگهداری <br />
با توجه به تعداد زیاد سنسورها موضوع نگهداری و پشتیبانی آنها از اهمیت بالایی برخوردار می باشد . چرا که به جهت کثرت وسیع در مقیاس بسیار زیاد ، ممکن است حجم فعالیتهای نگهداری و پشتیبانی آنها به طرز خیلی سریعی افزایش یابد به طوری که مزایای استفاده از آنها را تحت الشعاع قرار دهد . تکنولوژیها و دانش به کار رفته در تولید آنها باید به گونه ای باشد که قابلیت نصب سریع و آسان آنها حتی توسط کاربران عادی میسر و سهل باشد .<br />
از طرفی در صورت بهینه نبودن مصرف انرژی تجهیزات و سنسورهای متصل به آنها ، همزمان با افزایش تعداد تجهیزات و سنسورها ، انرژی مصرفی آنها افزایش می یابد. لذا یکی از چالشهای مهم دیگر مصرف انرژی این تجهیزات می باشد که ایجاب می کند از سنسورهای با مصرف انرژی بسیار کم در اینترنت اشیاء استفاده شود .<br />
بسیاری از تجهیزات به دلیل محل های نصب مختلف دسترسی به منبع تغذیه ندارند . لذا در بسیاری از مواقع ضروری است از باتری برای تامین برق مصرفی تجهیزات استفاده شود . با توجه به عمر محدود باتری ها و به منظور اطمینان از کاهش هزینه های نگهداری ، ضروری است تکنولوژی به کار رفته در ساخت باتری ها به گونه ای باشد که به مدت بسیار طولانی نیاز به تعویض نداشته باشند .<br />
*شبکه سنسورها <br />
اتصال تعداد زیاد سنسور و تجهیز به شبکه یکی از دغدغه های مهم در اینترنت اشیاء می باشد . صرف نظر از نام گذاری و شناسایی تجهیزات که در بالا به آن اشاره شد امکان تبادل داده در شبکه به دلیل ناهمگونی تجهیزات ممکن است دشوار باشد .از طرفی به دلیل تعداد بسیار زیاد تجهیزات و پروتکل های ارتباطی متنوع ، تامین امنیت و حریم خصوصی در این شبکه ها بسیار دشوار خواهد بود .<br />
<br />
*اطلاعات و داده ها<br />
داده های تولیدی توسط تجهیزات در اینترنت اشیاء ، ویژگیها و نیازمندیهای خاصی دارند که آنها را با داده های تولیدی توسط انسان متمایز میکند.این داده ها در بسیاری از مواقع نیاز به پردازش بی وقفه و بلادرنگ دارند . در برخی کاربردها داده ها بی وقفه تولید می شوند پردازش بی وقفه بسیار حیاتی می باشد و توقف آن مقدور نبوده و یا ممکن است اهداف استفاده از اشیاء را نقض کند .<br />
بدیهی است که داده های تولیدی توسط تعداد کثیری از سنسورها به طرز بسیار زیادی مشکل افزونگی اطلاعات را خواهد داشت . به عنوان مثال ممکن است دو سنسور مکان یاب در دو نقطه متفاوت در یک شهر ، هر دو اسم شهر را به عنوان موقعیت مکانی ارسال نمایند . حال تصور کنیم که برای چند فیلد اطلاعاتی و تعداد میلیونی سنسورها چه حجمی از داده های تکراری تولید خواهد شد.<br />
حجم زیاد داده ها و افزونگی اطلاعات تامین صحت ، جامعیت و قابلیت اطمینان داده ها را دشوار می کند .در اینصورت تفکیک اطلاعات درست از نادرست کاری بسیار دشوار خواهد بود .<br />
همانطور که در بالا و در توضیحات مربوط به اینترنت اشیاء بدان اشاره شد ، هدف از جمع آوری اطلاعات خام و انتقال آنها در شبکه ، تبدیل آنها به اطلاعات و در تولید دانش و انجام عملیاتی بر مبنای دانش تولید شده می باشد. لذا یکی از اصلیترین مشکلات موجود در اینترنت اشیاء ، امکان داده کاوی و استخراج دانش از اطلاعات حجیم تولید شده است که نیازمند الگوریتم ها و مکانیزمهای پیچیده ای می باشد .<br />
<br />
=== رایانش ابری ===<br />
رایانش ابری پدیده سالهای اخیر دنیای تکنولوژی فناوری اطلاعات و ارتباطات می باشد که در سالهای اخیر رشد و توسعه بسیار سریعی داشته است . توسعه سریع سخت افزار و نرم افزار و افزایش روز افزون نیاز به منابع ذخیره سازی ، پردازشی ، ارتباطی و کاربردی ، گران بودن هزینه تامین این منابع ، مشکلات نگهداری و پشتیبانی آنها ، همه و همه باعث شده اند که رایانش از کامپیوتر ها و تجهیزات رومیزی به اینترنت و مراکز داده عظیم منتقل شوند . بدین ترتیب بسیاری از نگرانی ها و دغدغه ها از چندین میلیون کاربر به چند راده دهنده خدمات ابری منتقل می شود و کاربران فارغ از مشکلات و نگرانیهای ذکر شده و تنها بر مبنای مبالغ پرداختی خود خدمات نهایی را دریافت می کنند .<br />
==== انواع خدمات در رایانش ابری ====<br />
خدمات قابل ارائه در رایانش ابری را می توان به چهار اصلی تقسیم می شود :<br /><br />
<br />
Software as a service (SaaS)<br /><br />
در این مدل از رایانش ابری ، نرم افزار به عنوان سرویس یا خدمت نهایی به کاربر ارائه می شود . در این حالت کاربر نگرانی ای در خصوص نصب نرم افزار و یا منابع مورد نیاز آن نداشته و تنها بر اساس مبلغ پرداختی خود از نرم افزار موضوع خدمت بهره خواهد برد . تنها نیازمندی کاربر در این حالت داشتن ارتباط اینترنتی و ارتباط با مرکز داده ارائه دهنده خدمت خواهد بود .<br /><br />
Platform as a service (PaaS)<br /><br />
<br />
در مدل سکو به عنوان خدمت ، سکوی توسعه نرم افزار و برنامه کاربردی در اختیار کاربر قرار می گیرد .در این حالت تمام منابع و ابزارهای مورد نیاز کاربر برای ساخت برنامه های کاربردی در اختیار آن قرار خواهد گرفت .<br /><br />
<br />
Network as a service(NaaS)<br /><br />
<br />
مدل شبکه به عنوان خدمت ، یک یا چند شبکه مجازی تمام قابلیت ها و امکانات موجود در شبکه های واقعی در اختیار کاربر یا سازمان قرار می گیرد . در این حالت کاربر می تواند تمام پیکربندیها و تنظیمات لازم را به همراه نود ها و شناسه های آی پی در این شبکه تعریف کند.<br /><br />
<br />
Infrastructure as a service (IaaS)<br /><br />
<br />
در مدل زیرساخت به عنوان سرویس ، نیازمندیهای ذخیریه سازی و پردازشی کاربر در اختیار وی قرار داده می شود و کاربر می تواند در قبال پرداخت مبلغ اجاره ای ، به مدت زمان مشخصی منابع ذخیره سازی و پردازشی خود را بدون نیاز به خرید تجهیزات در اختیار داشته باشد .<br /><br />
==== مزایای رایانش ابری ====<br />
برخی از مزایای کلیدی رایانش ابری عبارتند از :<br /><br />
<br />
استقلال مکانی <br /><br />
کاربر می تواند در هر زمان و در هر مکانی که قرار دارد از خدمات ارئه شده استفاده نماید .<br /><br />
<br />
مقیاس پذیری <br /><br />
کاربر می تواند متناسب با وسعت نیاز خود از منابع موجود در اینترنت اشیاء استفاده نماید . به عبارتی در صورت نیاز به منابع بیشتر ، منابع متناسب با آن در اختیار خواهد بود و امکان سنجش منابع تخصیص داده شده وجود دارد .<br /><br />
<br />
هزینه <br /><br />
کاربر نیازی به تامین منابع سخت افزاری زیاد برای رفع نیازهای محدود خود نخواهد داشت و تامین نیازمندیها با حداقل هزینه میسر خواهد بود .<br /><br />
منابع اشتراکی <br /><br />
در رایانش ابری منابع و زیرساخت می توانند بین مجموعه بزرگی از کاربران به صورت اشتراکی مورد استفاده قرار گیرد که این امر منجر به استفاده بهینه از آنها و در نهایت کاهش هزینه ها خواهد شد .<br />
سهولت نگهداری و پشتیبانی<br /><br />
در رایانش ابری نیازی به نصب و راه اندازی منابع سخت افزاری و برنامه های کاربردی برای کاربران نیست و این امر موجب سهولت در نپهداری و پشتیبانی خواهد شد و کاربران فارغ از مشکلات و مسائل نصب و راه اندازی تنها با استفاده از مرورگر و اینترنت به خدمات مورد نیاز خود دسترسی خواهند داشت .<br /><br />
<br />
امنیت <br /><br />
امنیت در رایانش ابری به مراتب بیشتر از تکنولوژیهای سنتی و قدیمی خواهد بود زیرا در این تکنولوژی ارائه دهندگان سرویس وظیفه تخصیص منابع و هزینه ها برای رفع مشکلات امنیتی تعداد زیادی از کاربران خواهند بود . با این وجود بر خی مسائل و مشکلات امنیتی و به ویژه مشکلات مربوط به حفظ حریم خصوصی کماکان در رایانش ابری حائز اهمیت می باشد .<br />
<br />
=== روند رشداینترنت اشیاء و رایانش ابری ===<br />
تکنولوژی های اینترنت اشیاء و رایانش ابری ، هر کدام تغییرات مستقل از یکدیگر داشته اند.شکل 2 برآوردی از میزان توسعه و علاقه مندیها در هر دو حوزه در سالهای اخیر را به خوبی نشان می دهد <br /><br />
<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 3<br />
|-<br />
| http://s6.picofile.com/file/8283731226/IOTTrend.JPG<br />
|}<br />
<br />
===درخت دانش===<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 4-درخت دانش<br />
|-<br />
| http://s2.picofile.com/file/8283732484/Tree.JPG<br />
|}<br />
===جدول دانش ===<br />
<br />
<br /><br />
<br />
[[پرونده:cloudIOT_Table.JPG|100px|قاب|وسط]]<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== بدنه تحقیق ==<br />
=== نیاز به یکپارچگی ===<br />
اینترنت در حال توسعه می باشد و توسعه اینترنت و گستردگی و سهولت استفاده از آن ، نیاز به استفاده وسیع از آن را بیش از پیش می کند . روز به روز به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . این تجهیزات در گذشته محدود به کامپیوتر های شخصی بوده اند ولی در حال حاضر به دلیل امکان استفاده از اینترنت به منظور دسترسی به اطلاعات دقیق و به روز راه دور ، به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . تجهیزات جدید با هدف رفع نیازمندیهای بشری در زمینه های مختلف زندگی تولید می شوند و امکان دسترسی انسان به آنها و کنترل آنها از راه دور به عنوان یکی از ملزومات در تولید تجهیزات لحاظ می شود .هر دستگاه متصل داده هایی را از محیط های پیرامونی دریافت و آنها را ذخیره می کند . روز به روز به حجم داده های تولیدی افزوده می شود و لزوم نگهداری آنها در فضایی امن و مطمئن ضرورت پیدا می کند . به منظور تولید اطلاعات مفید از داده ها ، ضروری است پردازشهایی روی آنها انجام شود و با افزایش حجم و پیچیدگی اطلاعات لزوم نیاز به منابع پردازشی قوی آشکار می شود . به منظور سهولت دسترسی به اطلاعات در هر زمان و مکانی ضروری است اطلاعات بر روی شبکه های محلی یا اینترنت مبادله شوند . در نهایت برای تولید دانش بیشتر از آنها ضروری است تحلیل های پیچیده و زیادی روی آنها انجام شود .<br /><br />
<br />
بنابراین ،با توجه به مواردی که بیان شد اهم مشکلات و دغدغه های موجود در اینترنت اشیاء را می توان به شرح زیر بیان کرد :<br />
* افزایش سریع اطلاعات و نیاز به فضای دخیره سازی که در تجهیزات وجود ندارد <br />
* افزایش نیازمندیهای پردازشی که در اینترنت اشیاء موجود نیست <br />
* افزایش ارتباطات بین موجودیت ها در اینترنت اشیاء<br />
* نیاز به منابع سخت افزاری و نرم افزاری داده کاوی و تولید دانش<br />
با توجه به چالشهای پیش رو در اینترنت اشیاء می توان از فرصتها و مزایای رایانش ابری به منظور رفع آنها بهره برد . در ادامه با جمع بندی مشکلات ذکر شده در اینترنت اشیاء ، راهکارهای رایانش ابری جهت رفع آنها را تشریح می شود .<br /><br />
*منابع ذخیره سازی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء تعداد زیادی از تجهیزات همواره در حال تولید داده ها ساخت یافته و یا غیر ساخت یافته با حجم و نوع مختلف می باشند . این داده ها در نهایت ممکن است به جمع بندی ، نمایش ، بایگانی، نمایش بصری ، دسترسی و ... نیاز داشته باشند . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن فضای ذخیره سازی ارزان و متناسب با نیاز ، مناسب ترین و بهینه ترین راهکار برای این کاربرد ها می باشد . <br />
از طرفی به دلیل تامین سطح بالایی از امنیت و تامین حریم خصوصی در رایانش ابری، یکی دیگر از مهمترین مشکلات مربوط به اطلاعات در اینترنت اشیاء به واسطه بهره گیری از آن مرتفع می شود .<br /><br />
*منابع پردازشی <br /><br />
تجهیزات در اینترنت اشیاء منایع پردازشی بسیار محدودی دارند و ضروری است اطلاعات را به منظور پردازش به نود های سریعتر با قابلیت هاتی پردازشی بیشتر ارسال کنند. در صورتی که تناسبی بین اطلاعات تولیدی و زیرساخت محاسباتی وجود نداشته باشد پردازش اطلاعات با مشکل مواجه می شود . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن منابع پردازشی سریع و متناسب با نیاز می تواند راهکار مناسبی برای رفع مشکل باشد .<br /><br />
*منابع ارتباطی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء ، به دلیل لزوم ارتباط تجهیزات با اینترنت و با یکدیگر ، هر دستگاه از شناسه مستقلی در شبکه برخوردار خواهد بود و برای تبادل اطلاعات به سخت افزار های ارتباطی نیاز خواهد داشت . هزینه تامین و نگهداری هر یک از این تجهیزات زیاد بوده و ممکن است مقرون به صرفه نباشد . رایانش ابری به دلیل امکان فراهم نمودن شبکه یا شبکه های مستقل ، کاربران را از تامین تجهیزات سخت افزاری ازتباطی و هزینه های نگهداری و مدیریت آنها بی نیاز می کند .<br />
جدول زیر تناسب رایانش ابری به منظور بهره گیری و استفاده در اینترنت اشیاء را از ابعاد مختلف نمایان می کند . <br /><br />
<br /><br />
<br />
جدول 1<br /><br />
{| class="wikitable"<br />
|-<br />
! خدمات ابری !! اینترنت اشیاء<br />
|-<br />
| دسترس پذیری بدون محدودیت مکانی(امکان دریافت خدمات در هر نقطه مکانی) || فراگیر(وجود اشیاء در همه جا به صورت گسترده)<br />
|-<br />
| منابع مجازی (غیر سخت افزاری) || نیازمند اشیاء در دنیای واقعی<br />
|-<br />
| قابلیت های محاسباتی نامحدود به صورت مجازی || قابلیت های محاسباتی محدود<br />
|-<br />
| قابلیت ها و امکانات ذخیره سازی مجازی نامحدود || فاقد امکانات ذخیره سازی یا دارای امکانات ذخیره سازی محدود<br />
|-<br />
| استفاده از اینترنت برای ارائه خدمات || استفاده از اینترنت به منظور اتصال یک نقطه به شبکه اشیاء<br />
|-<br />
| به منظور مدیریت داده های حجیم|| منبع تولید داده های حجیم<br />
|}<br />
<br />
با توجه به مزایای رایانش ابری که در بالا توضیح داده شده ، و محدودیت های اینترنت اشیاء در توسعه ، بسیاری از این محدودیت ها همان مواردی می باشند که در مزایای رایانش ابری وجود دارند . لذا اینترنت اشیاء با استفاده از این قابلیت ها در رایانش ابری می تواند بسیاری از محدودیت ها و مشکلات موجود در توسعه را مرتفع سازد . رایانش ابری یک راهکار پر فایده ای برای پیاده سازی مدیریت سرویس دراینتر نت اشیاء ارائه می کند و در عوض می تواند از اینترنت اشیاء به واسطه توسعه آن در دنیای واقعی منتفع شود و سرویس ها و خدمات جدیدی را در یک فضای توزیع شده و مجازی و در ابعاد مختلف زندگی انسان ایجاد نماید .رایانش ابری در CloudIOT به عنوان لایه واسط بین اشیاء متصل به اینترنت و برنامه های کاربردی عمل می کند . به طوری که تمام پیچیدگیهای لایه های پایین را از دید کار بر مخفی می سازد .<br /><br />
=== مفاهیم جدید در حوزه رایانش ابری ===<br />
نیازمندیهای اینترنت اشیاء در توسعه های مبتنی بر رایانش ابری منجر به ایجاد مفاهیم جدیدی در رایانش ابری می شود انواع جدیدی به خدمات قابل ارائه در رایانش ابری اضافه می شود . با این وصف خدمات قابل اراده در رایانش ابری را می توان به دسته های زیر دسته بندی کرد :<br />
<br />
*Sening as a service(SaaS)<br />
فراهم نمودن دسترسی های مستقل از مکان به اطلاعات سنسورها <br />
*SAaaS (Sensing and Actuation as a Service) <br />
فراهم نمودن امکان فعالسازی منطق های کنترلی پیاده سازی شده برای سنسور ها در فضای رایانش ابری<br />
*SEaaS (Sensor Event as a Service) <br />
امکان توزیع و ارسال پیامهای مبتنی بر سنسور ها در زیرساخت های مبتنی بر رایانش ابری<br />
*SenaaS (Sensor as a Service) <br />
خدمات مدیریت صورت مستقل از مکان سنسورهای راه دور<br />
*DBaaS (DataBase as a Service) <br />
خدمات مدیریت اطلاعات و پایگاه داده داده های جمع آوری شده به صورت مستقل از مکان<br />
*DaaS (Data as a Service) <br />
ارائه خدمات دسترسی به اطلاعات حاصل شده از داده های خام جمع آوری شده <br />
*EaaS (Ethernet as a Service,<br />
ارائه خدمات اتصال به شبکه دو لایه ای سنسورها و تجهیزات <br />
*IPMaaS (Identity and Policy Management as a Service <br />
فراهم آوردن امکان مدیریت سیاست ها شناسه ها به صورت مستقل از مکان<br />
*VSaaS (Video Surveillance as a Service) <br />
امکان دسترسی به ویدئو های ذخیره شده و تحلیل های پیچیده انجام شده در رایانش ابری<br />
<br />
== نتیجه گیری ==<br />
در این تحقیق سعی شد با بهره گیری از مقالات و تحقیقات مختلف انجام شده در حوزه رایانش ابری و اینترنت اشیاء ، مفاهیم پایه ای هریک بیان شده و لزوم یکپارچگی این دو زمینه تشریح شود . یکپارچگی که ماحصل آن ایجاد مفهوم جدیدی به نام cloud of thing(CoT) می باشد .بدیهی است هر زمینه تکنولوژیکی در ابتدای کار با چالشها و محدودیت هایی در توسعه و کاربرد پذیری روبه رو می باشد . در این تحقیق مشکلات و مسائلی که اینترنت اشیاء با آن روبرو بود بیان شد و راهکارهای رایانش ابری برای این مشکلات ارائه شد . علیرغم این که این راهکارها بسیاری از مشکلات را مرتفع می سازد ولی با این حال بخشی از مشکلات به قوت خود باقی است. یکسان سازی پورتکل های ارتباطی تجهیزات ، ایجاد مدل های اطلاعاتی ساخت یافته ، ، توسعه پروتکل های ارتباطی جدید و یا توسعه استانداردهای جدید در ساخت ، راه اندازی و استفاده از تجهیزات همه و همه از چالشهایی هستند که رفع همه آنها به گذشت زمان و به تحقیقات بیشتر نیاز دارد .<br />
<br />
== مراجع ==<br />
<br />
1. Y.-K. Chen "Challenges and opportunities of internet of things" <em>The Proceedings of 17th Asia and South Pacific Design Automation Conference</em> 2012.<br />
<br />
2. M. Wu "Research on the architecture of Internet of things" <em>The Proceedings of 3rd International Conference on Advanced Computer Theory and Engineering</em>.<br />
<br />
3. G. Kortuem F. Kawsar D. Fitton and V. Sundramoorthi "Smart objects and building blocks of internet of things" <em>IEEE Internet Computing Journal</em> vol. 14 no. 1 pp. 44-51 2010.<br />
<br />
4. R. Khan S. Ullah Khan R. Zaheer and S. Khan "Future internet: The internet of things architecturepossible applications and key challenges" <em>The Proceedings of 10th International Conference on Frontiers of Information Technology Islamabad Pakistan</em> 2012.<br />
<br />
5. D. Uckelamann M. Harrison and F. Michahelles <em>Architecting the Internet of Things</em> 2011.<br />
<br />
6. S. Zhang "Cloud computing research and development trend" <em>The Proceedings of International Conference on Future Networks</em> 2010.<br />
<br />
7. W. Ma "The survey and research on application of cloud computing" <em>The Proceedings of 7th International Conference on Computerl Science and Education</em> 2012.<br />
<br />
8. Y. Jadeja "Cloud computing-concepts architecture and challenges" <em>The Proceedings of International Conference on Computing Electronics and Electrical Technologies</em> 2012.<br />
<br />
9. M. Zhou "Services in the cloud computing era: A survey" <em>The Proceedings of 4th International Universal Communications Symposium</em> 2010.<br />
<br />
10. J. Gubbi R. Buyya S. Marusic and M. Palaniswami "Internet of things (iot): A vision architectural elements and future directions" <em>Technical Report CLOUDS-TR-2012-2012 July</em> 2012.<br />
<br />
11. D. Evans "The internet of things how the next evolution of the internet is changing everything" <em>Whitepaper Cisco Internet Business Solutions Group (IBSG)</em> 2011.<br />
<br />
12. "British internet users' personal information on major 'cloud' storage services can be spied upon routinely by US authorities" <em>The Independent</em> 2013.</div>Aminsalehzadehhttp://wiki.occc.ir/index.php?title=%D9%85%D8%B9%D8%B1%D9%81%DB%8C_%D9%88_%D8%AA%D9%88%D8%B3%D8%B9%D9%87_%DA%A9%D8%B3%D8%A8_%DA%A9%D8%A7%D8%B1%D9%87%D8%A7%DB%8C_%D8%AE%D8%B1%D8%AF_%D8%AF%D8%B1_%D8%AD%D9%88%D8%B2%D9%87_%D8%B5%D9%86%D8%A7%DB%8C%D8%B9_%D8%AF%D8%B3%D8%AA%DB%8C&diff=16915معرفی و توسعه کسب کارهای خرد در حوزه صنایع دستی2017-01-26T00:11:53Z<p>Aminsalehzadeh: /* مشتریان هدف */</p>
<hr />
<div>'''توضیحات طرح:''' <br />
<br /><br />
<br />
<br /><br />
* موضوع: '''طرح تجاری معرفی ، بازاریابی و فروش صنایع دستی در حوزه کسب و کارهای خرد '''<br />
<br />
* تهیه کننده: '''امین صالح زاده'''<br />
<br />
<br />
== خلاصه اجرایی ==<br />
صنایع دستی در هر کشوری نمایانگر فرهنگ وهنر اصیل آن سرزمین می باشد . در کشور ایران با توجه به قدمت تاریخی و فرهنگ کهن این سرزمین، تولید صنایع دستی در گذشته از جایگاه ویژه ای برخوردار بوده است ولی متاسفانه در حاضر به دلایل مختلف ، این صنعت در اقتصاد کشور از سهم قابل توجهی برخوردار نیست . به دلیل مشکلات متعدد بر سر راه صنعتگران در این حوزه ، بسیاری از این صنایع به تدریج در آستانه تعطیلی می باشند. با توجه به گستردگی صنایع دستی در کشور و امکان تولید آن توسط گستره وسیعی از افراد ،ایجاد بستری جهت معرفی آنها می تواند به رونق و توسعه آنها کمک کند . از طرفی یکی از بزرگترین مشکلات حوزه کارآفرینی در کشور نبود تخصص بازار در کارآفرینان است. همین امر سبب شده است تا شرکت های استارتاپ، نوپا و دانش بنیان با وجود حمایت های معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری و همچنین صندوق نوآوری و شکوفایی نتوانند گره کارآفرینی کشور را بگشایند، چرا که نیاز آنها لزوما مادی نبوده و بیشتر بحث توانمندسازی گره گشای کار آنان خواهد بود. با توجه به اینکه کارآفرینی در حوزه هنر نیز مجزا از دیگر صنایع نمی باشد، ارائه راهکارهای مناسب می تواند ارزش افزوده زیادی برای هنرمندان ارائه کرده و بازار بزرگی را به وجود آورد. <br />
طرح جاری سعی دارد با هدف ایجاد بستر و زیرساخت مناسب و با بهره گیری از تکنولوژی فناوری اطلاعات و تجارت الکترونیک توسعه کسب و کارهای خرد در حوزه صنایع دستی را سرعت بخشد و امکان ارائه محصولات بدون واسطه را فراهم سازد .<br />
پس....<br />
<br />
هنرینه به دنبال توانمندسازی هنرمندان است.<br />
== بوم کسب و کار ==<br />
<br />
<br />
<br />
http://s8.picofile.com/file/8282890418/Lean_Canvas.JPG<br />
<br />
== معرفی شرکت ==<br />
کسب و کار تجارت الکترونیک هنرینه با هدف توسعه بستر معرفی و عرضه محصولات دست ساز در حوزه صنایع هنری برای کسب کارهای خرد ایجاد شده است و از مهرماه سال 1395 فعالیت خود را آغاز کرده است . آز آنجاییکه بسیاری از استارت آپ ها در تیم سازی و تشکیل تیم مشکل دارند تمرکز اصلی قبل از ثبت شرکت بر روی تشکیل تیم و ساختار مناسب بنا نهاده شده است . در صورت حرکت در مسیر هدف و استراتژی های تدوین شده و توسعه ابتدایی کسب و کار و نیز اطمینان از اتخاذ استراتژی مناسب مراحل ثبت شرکت نیز انجام خواهد شد .<br />
در فاز اول کسب وکار در قالب تیم 4 نفره از کارشناسان در حوزه های مختلف آغاز به کار نموده و در ابتدای مسیر بر فعالیت اصلی و هدف اصلی اعضاء ایجاد برند و معرفی ان از طریق ابزارها و مکانیزمهای شبکه های اجتماعی به ویژه اینستاگرام می باشد . <br />
فعالیتهای اصلی در منزل و یا مکانهای مشترکی که برای جلسات تخصیص داده شده است انجام می شود و سهامداران شرکت متشکل از 4 عضو اصلی آن می باشد .<br /><br />
<br />
http://s3.picofile.com/file/8282966042/insta.jpg<br />
<br />
== چشم انداز ==<br />
چشم انداز کسب و کار هنرینه رسیدن به تعداد بیش از 100 هزار دنبال کننده علاقه مند در اینستاگرام ، رسیدن به رتبه زیر 100 سایت در رده بندی سایت های تجارت الکترونیک و قرار گرفتن در زمره ده کسب و کار برتر در حوزه معرفی و فروش صنایع دستی در ایران می باشد .<br />
<br />
== ماموریت ==<br />
تجاری سازی یکی از مشکلات یا نیازهای اصلی کارآفرینی در کشور می باشد . در حوزه فعالیتهای هنری و دستی به دلیل گستردگی تولید کنندگان حقیقی و عدم وجود زیرساخت ها و بستر های مناسب جهت معرفی و فروش محصولات ، تجاری سازی و به واسطه آن کاراقرینی به عنوان نیاز و دغدغه اصلی به شمار می رود . هدف کسب و کار هنرینه کمک تولید کنندگان و فعالان حوزه صنایع دستی به منظور توسعه کسب و کار و در نتیجه کار آفرینی به واسطه استفاده از تکنولوژی های فناوری اطلاعات و ارتباطات می باشد .<br />
<br />
== اهداف ==<br />
اهداف کسب و کار هنرینه به شرح زیر می باشد :<br /><br />
<br />
رسیدن به مجموعه ای از 5000 تولید کننده در حوزه صنایع دستی<br /><br />
<br />
ارائه تمامی خدمات معرفی ، تبلیغ ، فروش ، ارزش گذاری ، مناقصه ، مزایده و ... به فعالان در حوزه صنایع دستی اعم از تولید کنندگان و مصرف کنندگان<br /><br />
<br />
توسعه شرکت به واسطه جذب 20 نیروی انسانی متخصص و رسیدن به گردش مالی مناسب با سود ماهانه 200 میلیون ریال<br />
<br />
== معرفی محصولات و خدمات ==<br />
با توجه به اهداف و برنامه توسعه کسب و کار تشریح شده ، در فاز اول خدمات اصلی سایت عبارت است از :<br /><br />
#شناسایی تولید کنندگان صنایع دستی و محصولات تولیدی آنها و معرفی آنها به مصرف کنندگان<br />
#خدمات تبلیغب و بازاریابی برای فعالین در حوزه های هنری<br />
#جمع آوری درخواست های سفارشی سازی و ارسال آنها به تولید کنندگان فعال در زمینه های سفارشی سازی<br />
<br />
پس از اتمام فاز اول و نیل به اهداف میان مدت ، فاز دوم شامل فروش محصولات و صنایع دستی خواهد بود .در این مرحله اهم فعالیتها و <br /><br />
خدمات سایت عبارت است از :<br />
#فراهم نمودن امکان جستجوی محصولات در زمینه های هنری مختلف برای مصرف کنندگان و امکان خرید با واسطه و یا بی واسطه آن<br />
#ارائه خدمات فروش محصولات برای تولید کنندگان<br />
#تضمین خرید با کیفیت مورد نظر مشتری<br />
#ارائه خدمات ویژه سازی به منظور تولید محصولات مطابق نظر مشتری<br />
<br />
== تحلیل صنعت مادر ==<br />
یکی از عوامل مهم در گسترش بازار هنر در سطح جهان می باشد ظهور اینترنت و تکنولوژی های جدید است. به میمنت تکنولوژی های جدید آگاه سازی، ارزشگذاری و دسترسی به هنرمندان و آثار آنان می باشد.<br />
<br /><br />
<br />
http://s7.picofile.com/file/8282891726/MarketTrend.jpg<br />
<br />
<br /><br />
<br />
از دیگر موارد توجه به هنر و رشد بازار این صنعت، بزرگ شدن اقتصاد جهانی، افزایش رفاه مردم و حرکت به سمت برآوردن نیازهای غیر جسمانی و مادی می باشد.<br />
<br />
http://s7.picofile.com/file/8282892026/MarketTrend2.jpg<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== تحلیل صنعت خود ==<br />
<br /><br />
http://s9.picofile.com/file/8282892476/SelfMarket.JPG<br />
<br /><br />
<br />
<br />
== تحلیل بازار ==<br />
===حجم بازار===<br />
در مورد حجم بازار (Market Size) اطلاع دقیقی در دست نیست اما در مورد سایت etsy.com باید گفت که این سایت در سال 2015 رقمی معادل 1.93 میلیارد دلار فروش داشته است و حدود 54 میلیون نفر در جهان ازاین سایت استفاده می کنند و این ارقام هر روز در حال رشد است. در مورد ایران هرچند آمار موثقی در دست نیست اما باید گفت که تعداد بیشمار کاربران شبکه های اجتماعی نظیر FaceBook و Instagram بیانگر این مسئله است که عدم بلوغ این صنعت مانع از رشد آن شده است و در صورتی که چنین سایتهایی به صورت تخصصی با تمرکز بر حوزه های خاص ظهور کنند می توانند در رشد و بلوغ این صنعت نقش مهمی ایفا کنند.<br /><br />
===روند بازار===<br />
بازارها در صورتی که از دید کلان به آنها نگاه شوند معمولا بر مبنای فاکتورهای کلان و ثابت روندهای مشخصی دارند. در مورد روند بازار هنر و محصولات هنری، رفاه جامعه نقشی مهم در پیشرفت و یا پسرفت این صنعت دارند. در کنار آنها فرهنگ جامعه و افزایش آگاهی و تحصیلات نیز نقش ایفا می کنند. در مورد ایران هرچند از بعد اقتصادی در چند سال گذشته نه تنها رشدی را شاهد نبوده ایم بلکه پسرفتهایی نیز وجود داشته است ، اما با توجه به کمبود کارهای خوب در زمینه تجارت الکترونیک و عدم رشد این صنعت نسبت به صنایع دیگر در ایران، نبود رقبای قوی و وجود شمار زیادی فعال غیر حرفه ای ، می توان آینده این صنعت را برای ورود مثبت ارزیابی کرد.<br /><br />
=== مشتریان هدف ===<br />
از آن جهت که سودآوری هر شرکتی بستگی به شناخت مشتریان هدف دارد، فلذا شناخت آنها از درجه اهمیت بالایی برخوردار است. شناسایی مشتریان هدف می تواند در بخش بندی بازار به ما کمک شایانی کند و مانع از هدررفت منابع شرکت شود. موارد زیر در تفکیک مشتریان هدف می توانند به ما کمک کنند:<br /><br />
<br />
''جنسيت:''<br /><br />
محدوديت جنسيتي وجود ندارد ولي با توجه به اينكه خانم ها بيشتر به موضوعات و فعاليت هاي هنري علاقه نشان ميدهند، نسبت خانم ها بيشتر از آقايان است.<br /><br />
<br />
''محدوده سني:''<br /><br />
محدوده سني كاربران ١٥ تا ٤٥ سال ميتواند باشد زيرا مفهوم خريد آنلاين برايشان قابل قبول تر است، توانايي استفاده از اينترنت را دارند و كارهاي هنري برايشان جذاب تر است.<br /><br />
<br />
''سطح درآمد:''<br /><br />
اكثر طرح ها داراي قيمتي متوسط ميباشند بنابراين افراد با سطح درآمد متوسط ميتوانند اقدام به خريد كنند، البته موارد خاصي نيز ميتواند وجود داشته باشد كه با توجه به نوع كار و جنس مواد مورد استفاده، قيمت نهايي محصول بالاتر باشد.<br /><br />
<br />
''وضعيت تاهل:''<br /><br />
محدوديتي از لحاظ متاهل و يا مجرد بودن وجود ندارد.<br /><br />
<br />
''محل زندگي:''<br /><br />
محدوديتي از نظر محل زندگي وجود ندارد. فقط كاربران در محل زندگي خود بايستي به اينترنت دسترسي داشته باشند.<br /><br />
<br />
''تحصيلات:''<br /><br />
محدوديتي از نظر مدرك تحصيلي و ميزان تحصيلات وجود ندارد.<br />
<br />
== تحلیل رقبا ==<br />
<br />
تقریبا تنها رقیب اصلی در این حوزه ، سایت bazartche.ir می باشد که در مواردی همچون کاربردپذیری سایت خوب عمل کرده است، سایت در حال رشد است اما فعلا تنوع کاری نسبتا پائینی دارد و با برندهای محدودی کار می کند. این سایت نتوانسته است گزینه مقایسه را که از اهمیت بالایی برای کاربران برخوردار است به سایت خود بیفزاید و به نظر می رسد تمرکز چندانی روی برندسازی ندارد و تنها به فروش آنلاین اکتفا کرده است. با توجه به همه این موارد رقبای جدی در این حوزه در حال حاضر وجود ندارد.برخیی رقبای کسب و کار در این حوزه به شرح جدول ذیل می باشد .<br />
{| class="wikitable"<br />
|-<br />
! ردیف !! شرکت(کسب و کار) !! آدرس دامنه<br />
|-<br />
| 1|| بازارچه|| bazartche.ir<br />
|-<br />
| 2|| باکس ما || boxema.com<br />
|-<br />
| 3|| کاردستی|| kaardasti.com<br />
|-<br />
| 4|| هنرنما|| honarnama.net<br />
|-<br />
| 5|| هنر|| honar.land<br />
|-<br />
| 6|| دستی نو|| dastino.com<br />
|-<br />
| 7|| آرت زی|| artzy.ir<br />
|}<br />
<br />
== تدوین استراتژی ==<br />
<br /><br />
<br />
استراتژی ما حرکت آرام، گام به گام با گرفتن بازخورد از مشتریان و تامین کنندگان است.<br />
دیجیتال مارکتینگ ابزار شناساندن خود و ماموریتمان به مشتریان است که از این طریق توانسته ایم فالوورهای بسیاری را جذب نماییم.<br />
از این طریق امکان ارتباط با مشتریان و همچنین هنرمندان وجود دارد تا بازخورد آنها را در این زمینه گرفته، تحلیل کرده و راهکار مناسب ارائه خدمت را بدست آوریم.<br />
به عنوان مثال در بحث قیمتگذاری که بسیار مهم است، با توجه به رویکرد ما، مشتریانی که لوگو و هویت بصری مناسبی ندارند از ما کمک می خواهند. این بهترین شیوه برای محک زدن مشتریان است تا قبل از رونمایی از پکیج خدماتمان بتوانیم قیمت مناسب بازار را بدست آوریم.شکل زیر نقاط قوت و ضعف و نیز تهدیدها و فرصت های مناسب را در این حوزه به خوبی نشان می دهد .<br />
<br />
<br /><br />
<br />
http://s6.picofile.com/file/8282965342/swot2.JPG<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== مراحل توسعه خدمات ==<br />
<br />
با توجه به حجم کار پیش بینی می شود این تیم چهار نفره تا مدت ها بتوانند کارهای مورد نیاز را انجام داده و پوشش کامل برای کسب و کار ایجاد کنند.<br />
پیش بینی شده است که در اوج زمان کاری، هر فرد با اختصاص روزانه 4 ساعت کار مفید تمام امورات هنرینه انجام شده و مشکلاتش مرتفع شود. در صورتی حجم کاری بیش از این بالا رود تیاز به استخدام پاره وقت خواهد بود. اما آنچه که مسلم است فعلا زمان زیادی تا استخدام باقی است.<br />
<br /><br />
<br />
<br />
http://s1.picofile.com/file/8282894550/developmentSteps2.JPG<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== تحلیل ریسک ==<br />
هر کسب و کاری در آغاز و در طول حیات خود با ریسکهایی مواجه است که شناسایی و اقدام به موقع در خصوص آنها اهمیت ویژه ای در بقاء و تداوم کسب و کار دارد .<br /><br />
ریسکهای موجود در این کسب و کار را هم به لحاظ ماهیت الکترونیکی بودن کسب و کار و هم به لحاظ فرآیندی می توان به چند دسته اصلی تقسیم کرد که عبارتند از :<br /><br />
<br />
1. ریست های فنی <br /><br />
2.ریسک های اجرایی<br /><br />
3.ریسک های بازار و فروش<br /><br />
4.ریسک های مالی<br /><br />
در جدول ریسک های زیرمجموعه هر یک از موارد فوق بیان شده است :<br /><br />
<br />
<br />
http://s8.picofile.com/file/8282894676/Risks.jpg</div>Aminsalehzadehhttp://wiki.occc.ir/index.php?title=%D9%85%D8%B9%D8%B1%D9%81%DB%8C_%D9%88_%D8%AA%D9%88%D8%B3%D8%B9%D9%87_%DA%A9%D8%B3%D8%A8_%DA%A9%D8%A7%D8%B1%D9%87%D8%A7%DB%8C_%D8%AE%D8%B1%D8%AF_%D8%AF%D8%B1_%D8%AD%D9%88%D8%B2%D9%87_%D8%B5%D9%86%D8%A7%DB%8C%D8%B9_%D8%AF%D8%B3%D8%AA%DB%8C&diff=16914معرفی و توسعه کسب کارهای خرد در حوزه صنایع دستی2017-01-26T00:10:31Z<p>Aminsalehzadeh: /* مشتریان هدف */</p>
<hr />
<div>'''توضیحات طرح:''' <br />
<br /><br />
<br />
<br /><br />
* موضوع: '''طرح تجاری معرفی ، بازاریابی و فروش صنایع دستی در حوزه کسب و کارهای خرد '''<br />
<br />
* تهیه کننده: '''امین صالح زاده'''<br />
<br />
<br />
== خلاصه اجرایی ==<br />
صنایع دستی در هر کشوری نمایانگر فرهنگ وهنر اصیل آن سرزمین می باشد . در کشور ایران با توجه به قدمت تاریخی و فرهنگ کهن این سرزمین، تولید صنایع دستی در گذشته از جایگاه ویژه ای برخوردار بوده است ولی متاسفانه در حاضر به دلایل مختلف ، این صنعت در اقتصاد کشور از سهم قابل توجهی برخوردار نیست . به دلیل مشکلات متعدد بر سر راه صنعتگران در این حوزه ، بسیاری از این صنایع به تدریج در آستانه تعطیلی می باشند. با توجه به گستردگی صنایع دستی در کشور و امکان تولید آن توسط گستره وسیعی از افراد ،ایجاد بستری جهت معرفی آنها می تواند به رونق و توسعه آنها کمک کند . از طرفی یکی از بزرگترین مشکلات حوزه کارآفرینی در کشور نبود تخصص بازار در کارآفرینان است. همین امر سبب شده است تا شرکت های استارتاپ، نوپا و دانش بنیان با وجود حمایت های معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری و همچنین صندوق نوآوری و شکوفایی نتوانند گره کارآفرینی کشور را بگشایند، چرا که نیاز آنها لزوما مادی نبوده و بیشتر بحث توانمندسازی گره گشای کار آنان خواهد بود. با توجه به اینکه کارآفرینی در حوزه هنر نیز مجزا از دیگر صنایع نمی باشد، ارائه راهکارهای مناسب می تواند ارزش افزوده زیادی برای هنرمندان ارائه کرده و بازار بزرگی را به وجود آورد. <br />
طرح جاری سعی دارد با هدف ایجاد بستر و زیرساخت مناسب و با بهره گیری از تکنولوژی فناوری اطلاعات و تجارت الکترونیک توسعه کسب و کارهای خرد در حوزه صنایع دستی را سرعت بخشد و امکان ارائه محصولات بدون واسطه را فراهم سازد .<br />
پس....<br />
<br />
هنرینه به دنبال توانمندسازی هنرمندان است.<br />
== بوم کسب و کار ==<br />
<br />
<br />
<br />
http://s8.picofile.com/file/8282890418/Lean_Canvas.JPG<br />
<br />
== معرفی شرکت ==<br />
کسب و کار تجارت الکترونیک هنرینه با هدف توسعه بستر معرفی و عرضه محصولات دست ساز در حوزه صنایع هنری برای کسب کارهای خرد ایجاد شده است و از مهرماه سال 1395 فعالیت خود را آغاز کرده است . آز آنجاییکه بسیاری از استارت آپ ها در تیم سازی و تشکیل تیم مشکل دارند تمرکز اصلی قبل از ثبت شرکت بر روی تشکیل تیم و ساختار مناسب بنا نهاده شده است . در صورت حرکت در مسیر هدف و استراتژی های تدوین شده و توسعه ابتدایی کسب و کار و نیز اطمینان از اتخاذ استراتژی مناسب مراحل ثبت شرکت نیز انجام خواهد شد .<br />
در فاز اول کسب وکار در قالب تیم 4 نفره از کارشناسان در حوزه های مختلف آغاز به کار نموده و در ابتدای مسیر بر فعالیت اصلی و هدف اصلی اعضاء ایجاد برند و معرفی ان از طریق ابزارها و مکانیزمهای شبکه های اجتماعی به ویژه اینستاگرام می باشد . <br />
فعالیتهای اصلی در منزل و یا مکانهای مشترکی که برای جلسات تخصیص داده شده است انجام می شود و سهامداران شرکت متشکل از 4 عضو اصلی آن می باشد .<br /><br />
<br />
http://s3.picofile.com/file/8282966042/insta.jpg<br />
<br />
== چشم انداز ==<br />
چشم انداز کسب و کار هنرینه رسیدن به تعداد بیش از 100 هزار دنبال کننده علاقه مند در اینستاگرام ، رسیدن به رتبه زیر 100 سایت در رده بندی سایت های تجارت الکترونیک و قرار گرفتن در زمره ده کسب و کار برتر در حوزه معرفی و فروش صنایع دستی در ایران می باشد .<br />
<br />
== ماموریت ==<br />
تجاری سازی یکی از مشکلات یا نیازهای اصلی کارآفرینی در کشور می باشد . در حوزه فعالیتهای هنری و دستی به دلیل گستردگی تولید کنندگان حقیقی و عدم وجود زیرساخت ها و بستر های مناسب جهت معرفی و فروش محصولات ، تجاری سازی و به واسطه آن کاراقرینی به عنوان نیاز و دغدغه اصلی به شمار می رود . هدف کسب و کار هنرینه کمک تولید کنندگان و فعالان حوزه صنایع دستی به منظور توسعه کسب و کار و در نتیجه کار آفرینی به واسطه استفاده از تکنولوژی های فناوری اطلاعات و ارتباطات می باشد .<br />
<br />
== اهداف ==<br />
اهداف کسب و کار هنرینه به شرح زیر می باشد :<br /><br />
<br />
رسیدن به مجموعه ای از 5000 تولید کننده در حوزه صنایع دستی<br /><br />
<br />
ارائه تمامی خدمات معرفی ، تبلیغ ، فروش ، ارزش گذاری ، مناقصه ، مزایده و ... به فعالان در حوزه صنایع دستی اعم از تولید کنندگان و مصرف کنندگان<br /><br />
<br />
توسعه شرکت به واسطه جذب 20 نیروی انسانی متخصص و رسیدن به گردش مالی مناسب با سود ماهانه 200 میلیون ریال<br />
<br />
== معرفی محصولات و خدمات ==<br />
با توجه به اهداف و برنامه توسعه کسب و کار تشریح شده ، در فاز اول خدمات اصلی سایت عبارت است از :<br /><br />
#شناسایی تولید کنندگان صنایع دستی و محصولات تولیدی آنها و معرفی آنها به مصرف کنندگان<br />
#خدمات تبلیغب و بازاریابی برای فعالین در حوزه های هنری<br />
#جمع آوری درخواست های سفارشی سازی و ارسال آنها به تولید کنندگان فعال در زمینه های سفارشی سازی<br />
<br />
پس از اتمام فاز اول و نیل به اهداف میان مدت ، فاز دوم شامل فروش محصولات و صنایع دستی خواهد بود .در این مرحله اهم فعالیتها و <br /><br />
خدمات سایت عبارت است از :<br />
#فراهم نمودن امکان جستجوی محصولات در زمینه های هنری مختلف برای مصرف کنندگان و امکان خرید با واسطه و یا بی واسطه آن<br />
#ارائه خدمات فروش محصولات برای تولید کنندگان<br />
#تضمین خرید با کیفیت مورد نظر مشتری<br />
#ارائه خدمات ویژه سازی به منظور تولید محصولات مطابق نظر مشتری<br />
<br />
== تحلیل صنعت مادر ==<br />
یکی از عوامل مهم در گسترش بازار هنر در سطح جهان می باشد ظهور اینترنت و تکنولوژی های جدید است. به میمنت تکنولوژی های جدید آگاه سازی، ارزشگذاری و دسترسی به هنرمندان و آثار آنان می باشد.<br />
<br /><br />
<br />
http://s7.picofile.com/file/8282891726/MarketTrend.jpg<br />
<br />
<br /><br />
<br />
از دیگر موارد توجه به هنر و رشد بازار این صنعت، بزرگ شدن اقتصاد جهانی، افزایش رفاه مردم و حرکت به سمت برآوردن نیازهای غیر جسمانی و مادی می باشد.<br />
<br />
http://s7.picofile.com/file/8282892026/MarketTrend2.jpg<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== تحلیل صنعت خود ==<br />
<br /><br />
http://s9.picofile.com/file/8282892476/SelfMarket.JPG<br />
<br /><br />
<br />
<br />
== تحلیل بازار ==<br />
===حجم بازار===<br />
در مورد حجم بازار (Market Size) اطلاع دقیقی در دست نیست اما در مورد سایت etsy.com باید گفت که این سایت در سال 2015 رقمی معادل 1.93 میلیارد دلار فروش داشته است و حدود 54 میلیون نفر در جهان ازاین سایت استفاده می کنند و این ارقام هر روز در حال رشد است. در مورد ایران هرچند آمار موثقی در دست نیست اما باید گفت که تعداد بیشمار کاربران شبکه های اجتماعی نظیر FaceBook و Instagram بیانگر این مسئله است که عدم بلوغ این صنعت مانع از رشد آن شده است و در صورتی که چنین سایتهایی به صورت تخصصی با تمرکز بر حوزه های خاص ظهور کنند می توانند در رشد و بلوغ این صنعت نقش مهمی ایفا کنند.<br /><br />
===روند بازار===<br />
بازارها در صورتی که از دید کلان به آنها نگاه شوند معمولا بر مبنای فاکتورهای کلان و ثابت روندهای مشخصی دارند. در مورد روند بازار هنر و محصولات هنری، رفاه جامعه نقشی مهم در پیشرفت و یا پسرفت این صنعت دارند. در کنار آنها فرهنگ جامعه و افزایش آگاهی و تحصیلات نیز نقش ایفا می کنند. در مورد ایران هرچند از بعد اقتصادی در چند سال گذشته نه تنها رشدی را شاهد نبوده ایم بلکه پسرفتهایی نیز وجود داشته است ، اما با توجه به کمبود کارهای خوب در زمینه تجارت الکترونیک و عدم رشد این صنعت نسبت به صنایع دیگر در ایران، نبود رقبای قوی و وجود شمار زیادی فعال غیر حرفه ای ، می توان آینده این صنعت را برای ورود مثبت ارزیابی کرد.<br /><br />
=== مشتریان هدف ===<br />
از آن جهت که سودآوری هر شرکتی بستگی به شناخت مشتریان هدف دارد، فلذا شناخت آنها از درجه اهمیت بالایی برخوردار است. شناسایی مشتریان هدف می تواند در بخش بندی بازار به ما کمک شایانی کند و مانع از هدررفت منابع شرکت شود. موارد زیر در تفکیک مشتریان هدف می توانند به ما کمک کنند:<br /><br />
<br />
جنسيت:<br /><br />
محدوديت جنسيتي وجود ندارد ولي با توجه به اينكه خانم ها بيشتر به موضوعات و فعاليت هاي هنري علاقه نشان ميدهند، نسبت خانم ها بيشتر از آقايان است.<br /><br />
<br />
محدوده سني:<br /><br />
محدوده سني كاربران ١٥ تا ٤٥ سال ميتواند باشد زيرا مفهوم خريد آنلاين برايشان قابل قبول تر است، توانايي استفاده از اينترنت را دارند و كارهاي هنري برايشان جذاب تر است.<br /><br />
<br />
سطح درآمد:<br /><br />
اكثر طرح ها داراي قيمتي متوسط ميباشند بنابراين افراد با سطح درآمد متوسط ميتوانند اقدام به خريد كنند، البته موارد خاصي نيز ميتواند وجود داشته باشد كه با توجه به نوع كار و جنس مواد مورد استفاده، قيمت نهايي محصول بالاتر باشد.<br /><br />
<br />
وضعيت تاهل:<br /><br />
محدوديتي از لحاظ متاهل و يا مجرد بودن وجود ندارد.<br /><br />
<br />
محل زندگي:<br /><br />
محدوديتي از نظر محل زندگي وجود ندارد. فقط كاربران در محل زندگي خود بايستي به اينترنت دسترسي داشته باشند.<br /><br />
<br />
تحصيلات:<br /><br />
محدوديتي از نظر مدرك تحصيلي و ميزان تحصيلات وجود ندارد.<br />
<br />
== تحلیل رقبا ==<br />
<br />
تقریبا تنها رقیب اصلی در این حوزه ، سایت bazartche.ir می باشد که در مواردی همچون کاربردپذیری سایت خوب عمل کرده است، سایت در حال رشد است اما فعلا تنوع کاری نسبتا پائینی دارد و با برندهای محدودی کار می کند. این سایت نتوانسته است گزینه مقایسه را که از اهمیت بالایی برای کاربران برخوردار است به سایت خود بیفزاید و به نظر می رسد تمرکز چندانی روی برندسازی ندارد و تنها به فروش آنلاین اکتفا کرده است. با توجه به همه این موارد رقبای جدی در این حوزه در حال حاضر وجود ندارد.برخیی رقبای کسب و کار در این حوزه به شرح جدول ذیل می باشد .<br />
{| class="wikitable"<br />
|-<br />
! ردیف !! شرکت(کسب و کار) !! آدرس دامنه<br />
|-<br />
| 1|| بازارچه|| bazartche.ir<br />
|-<br />
| 2|| باکس ما || boxema.com<br />
|-<br />
| 3|| کاردستی|| kaardasti.com<br />
|-<br />
| 4|| هنرنما|| honarnama.net<br />
|-<br />
| 5|| هنر|| honar.land<br />
|-<br />
| 6|| دستی نو|| dastino.com<br />
|-<br />
| 7|| آرت زی|| artzy.ir<br />
|}<br />
<br />
== تدوین استراتژی ==<br />
<br /><br />
<br />
استراتژی ما حرکت آرام، گام به گام با گرفتن بازخورد از مشتریان و تامین کنندگان است.<br />
دیجیتال مارکتینگ ابزار شناساندن خود و ماموریتمان به مشتریان است که از این طریق توانسته ایم فالوورهای بسیاری را جذب نماییم.<br />
از این طریق امکان ارتباط با مشتریان و همچنین هنرمندان وجود دارد تا بازخورد آنها را در این زمینه گرفته، تحلیل کرده و راهکار مناسب ارائه خدمت را بدست آوریم.<br />
به عنوان مثال در بحث قیمتگذاری که بسیار مهم است، با توجه به رویکرد ما، مشتریانی که لوگو و هویت بصری مناسبی ندارند از ما کمک می خواهند. این بهترین شیوه برای محک زدن مشتریان است تا قبل از رونمایی از پکیج خدماتمان بتوانیم قیمت مناسب بازار را بدست آوریم.شکل زیر نقاط قوت و ضعف و نیز تهدیدها و فرصت های مناسب را در این حوزه به خوبی نشان می دهد .<br />
<br />
<br /><br />
<br />
http://s6.picofile.com/file/8282965342/swot2.JPG<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== مراحل توسعه خدمات ==<br />
<br />
با توجه به حجم کار پیش بینی می شود این تیم چهار نفره تا مدت ها بتوانند کارهای مورد نیاز را انجام داده و پوشش کامل برای کسب و کار ایجاد کنند.<br />
پیش بینی شده است که در اوج زمان کاری، هر فرد با اختصاص روزانه 4 ساعت کار مفید تمام امورات هنرینه انجام شده و مشکلاتش مرتفع شود. در صورتی حجم کاری بیش از این بالا رود تیاز به استخدام پاره وقت خواهد بود. اما آنچه که مسلم است فعلا زمان زیادی تا استخدام باقی است.<br />
<br /><br />
<br />
<br />
http://s1.picofile.com/file/8282894550/developmentSteps2.JPG<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== تحلیل ریسک ==<br />
هر کسب و کاری در آغاز و در طول حیات خود با ریسکهایی مواجه است که شناسایی و اقدام به موقع در خصوص آنها اهمیت ویژه ای در بقاء و تداوم کسب و کار دارد .<br /><br />
ریسکهای موجود در این کسب و کار را هم به لحاظ ماهیت الکترونیکی بودن کسب و کار و هم به لحاظ فرآیندی می توان به چند دسته اصلی تقسیم کرد که عبارتند از :<br /><br />
<br />
1. ریست های فنی <br /><br />
2.ریسک های اجرایی<br /><br />
3.ریسک های بازار و فروش<br /><br />
4.ریسک های مالی<br /><br />
در جدول ریسک های زیرمجموعه هر یک از موارد فوق بیان شده است :<br /><br />
<br />
<br />
http://s8.picofile.com/file/8282894676/Risks.jpg</div>Aminsalehzadehhttp://wiki.occc.ir/index.php?title=%D9%85%D8%B9%D8%B1%D9%81%DB%8C_%D9%88_%D8%AA%D9%88%D8%B3%D8%B9%D9%87_%DA%A9%D8%B3%D8%A8_%DA%A9%D8%A7%D8%B1%D9%87%D8%A7%DB%8C_%D8%AE%D8%B1%D8%AF_%D8%AF%D8%B1_%D8%AD%D9%88%D8%B2%D9%87_%D8%B5%D9%86%D8%A7%DB%8C%D8%B9_%D8%AF%D8%B3%D8%AA%DB%8C&diff=16913معرفی و توسعه کسب کارهای خرد در حوزه صنایع دستی2017-01-26T00:09:21Z<p>Aminsalehzadeh: /* مشتریان هدف */</p>
<hr />
<div>'''توضیحات طرح:''' <br />
<br /><br />
<br />
<br /><br />
* موضوع: '''طرح تجاری معرفی ، بازاریابی و فروش صنایع دستی در حوزه کسب و کارهای خرد '''<br />
<br />
* تهیه کننده: '''امین صالح زاده'''<br />
<br />
<br />
== خلاصه اجرایی ==<br />
صنایع دستی در هر کشوری نمایانگر فرهنگ وهنر اصیل آن سرزمین می باشد . در کشور ایران با توجه به قدمت تاریخی و فرهنگ کهن این سرزمین، تولید صنایع دستی در گذشته از جایگاه ویژه ای برخوردار بوده است ولی متاسفانه در حاضر به دلایل مختلف ، این صنعت در اقتصاد کشور از سهم قابل توجهی برخوردار نیست . به دلیل مشکلات متعدد بر سر راه صنعتگران در این حوزه ، بسیاری از این صنایع به تدریج در آستانه تعطیلی می باشند. با توجه به گستردگی صنایع دستی در کشور و امکان تولید آن توسط گستره وسیعی از افراد ،ایجاد بستری جهت معرفی آنها می تواند به رونق و توسعه آنها کمک کند . از طرفی یکی از بزرگترین مشکلات حوزه کارآفرینی در کشور نبود تخصص بازار در کارآفرینان است. همین امر سبب شده است تا شرکت های استارتاپ، نوپا و دانش بنیان با وجود حمایت های معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری و همچنین صندوق نوآوری و شکوفایی نتوانند گره کارآفرینی کشور را بگشایند، چرا که نیاز آنها لزوما مادی نبوده و بیشتر بحث توانمندسازی گره گشای کار آنان خواهد بود. با توجه به اینکه کارآفرینی در حوزه هنر نیز مجزا از دیگر صنایع نمی باشد، ارائه راهکارهای مناسب می تواند ارزش افزوده زیادی برای هنرمندان ارائه کرده و بازار بزرگی را به وجود آورد. <br />
طرح جاری سعی دارد با هدف ایجاد بستر و زیرساخت مناسب و با بهره گیری از تکنولوژی فناوری اطلاعات و تجارت الکترونیک توسعه کسب و کارهای خرد در حوزه صنایع دستی را سرعت بخشد و امکان ارائه محصولات بدون واسطه را فراهم سازد .<br />
پس....<br />
<br />
هنرینه به دنبال توانمندسازی هنرمندان است.<br />
== بوم کسب و کار ==<br />
<br />
<br />
<br />
http://s8.picofile.com/file/8282890418/Lean_Canvas.JPG<br />
<br />
== معرفی شرکت ==<br />
کسب و کار تجارت الکترونیک هنرینه با هدف توسعه بستر معرفی و عرضه محصولات دست ساز در حوزه صنایع هنری برای کسب کارهای خرد ایجاد شده است و از مهرماه سال 1395 فعالیت خود را آغاز کرده است . آز آنجاییکه بسیاری از استارت آپ ها در تیم سازی و تشکیل تیم مشکل دارند تمرکز اصلی قبل از ثبت شرکت بر روی تشکیل تیم و ساختار مناسب بنا نهاده شده است . در صورت حرکت در مسیر هدف و استراتژی های تدوین شده و توسعه ابتدایی کسب و کار و نیز اطمینان از اتخاذ استراتژی مناسب مراحل ثبت شرکت نیز انجام خواهد شد .<br />
در فاز اول کسب وکار در قالب تیم 4 نفره از کارشناسان در حوزه های مختلف آغاز به کار نموده و در ابتدای مسیر بر فعالیت اصلی و هدف اصلی اعضاء ایجاد برند و معرفی ان از طریق ابزارها و مکانیزمهای شبکه های اجتماعی به ویژه اینستاگرام می باشد . <br />
فعالیتهای اصلی در منزل و یا مکانهای مشترکی که برای جلسات تخصیص داده شده است انجام می شود و سهامداران شرکت متشکل از 4 عضو اصلی آن می باشد .<br /><br />
<br />
http://s3.picofile.com/file/8282966042/insta.jpg<br />
<br />
== چشم انداز ==<br />
چشم انداز کسب و کار هنرینه رسیدن به تعداد بیش از 100 هزار دنبال کننده علاقه مند در اینستاگرام ، رسیدن به رتبه زیر 100 سایت در رده بندی سایت های تجارت الکترونیک و قرار گرفتن در زمره ده کسب و کار برتر در حوزه معرفی و فروش صنایع دستی در ایران می باشد .<br />
<br />
== ماموریت ==<br />
تجاری سازی یکی از مشکلات یا نیازهای اصلی کارآفرینی در کشور می باشد . در حوزه فعالیتهای هنری و دستی به دلیل گستردگی تولید کنندگان حقیقی و عدم وجود زیرساخت ها و بستر های مناسب جهت معرفی و فروش محصولات ، تجاری سازی و به واسطه آن کاراقرینی به عنوان نیاز و دغدغه اصلی به شمار می رود . هدف کسب و کار هنرینه کمک تولید کنندگان و فعالان حوزه صنایع دستی به منظور توسعه کسب و کار و در نتیجه کار آفرینی به واسطه استفاده از تکنولوژی های فناوری اطلاعات و ارتباطات می باشد .<br />
<br />
== اهداف ==<br />
اهداف کسب و کار هنرینه به شرح زیر می باشد :<br /><br />
<br />
رسیدن به مجموعه ای از 5000 تولید کننده در حوزه صنایع دستی<br /><br />
<br />
ارائه تمامی خدمات معرفی ، تبلیغ ، فروش ، ارزش گذاری ، مناقصه ، مزایده و ... به فعالان در حوزه صنایع دستی اعم از تولید کنندگان و مصرف کنندگان<br /><br />
<br />
توسعه شرکت به واسطه جذب 20 نیروی انسانی متخصص و رسیدن به گردش مالی مناسب با سود ماهانه 200 میلیون ریال<br />
<br />
== معرفی محصولات و خدمات ==<br />
با توجه به اهداف و برنامه توسعه کسب و کار تشریح شده ، در فاز اول خدمات اصلی سایت عبارت است از :<br /><br />
#شناسایی تولید کنندگان صنایع دستی و محصولات تولیدی آنها و معرفی آنها به مصرف کنندگان<br />
#خدمات تبلیغب و بازاریابی برای فعالین در حوزه های هنری<br />
#جمع آوری درخواست های سفارشی سازی و ارسال آنها به تولید کنندگان فعال در زمینه های سفارشی سازی<br />
<br />
پس از اتمام فاز اول و نیل به اهداف میان مدت ، فاز دوم شامل فروش محصولات و صنایع دستی خواهد بود .در این مرحله اهم فعالیتها و <br /><br />
خدمات سایت عبارت است از :<br />
#فراهم نمودن امکان جستجوی محصولات در زمینه های هنری مختلف برای مصرف کنندگان و امکان خرید با واسطه و یا بی واسطه آن<br />
#ارائه خدمات فروش محصولات برای تولید کنندگان<br />
#تضمین خرید با کیفیت مورد نظر مشتری<br />
#ارائه خدمات ویژه سازی به منظور تولید محصولات مطابق نظر مشتری<br />
<br />
== تحلیل صنعت مادر ==<br />
یکی از عوامل مهم در گسترش بازار هنر در سطح جهان می باشد ظهور اینترنت و تکنولوژی های جدید است. به میمنت تکنولوژی های جدید آگاه سازی، ارزشگذاری و دسترسی به هنرمندان و آثار آنان می باشد.<br />
<br /><br />
<br />
http://s7.picofile.com/file/8282891726/MarketTrend.jpg<br />
<br />
<br /><br />
<br />
از دیگر موارد توجه به هنر و رشد بازار این صنعت، بزرگ شدن اقتصاد جهانی، افزایش رفاه مردم و حرکت به سمت برآوردن نیازهای غیر جسمانی و مادی می باشد.<br />
<br />
http://s7.picofile.com/file/8282892026/MarketTrend2.jpg<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== تحلیل صنعت خود ==<br />
<br /><br />
http://s9.picofile.com/file/8282892476/SelfMarket.JPG<br />
<br /><br />
<br />
<br />
== تحلیل بازار ==<br />
===حجم بازار===<br />
در مورد حجم بازار (Market Size) اطلاع دقیقی در دست نیست اما در مورد سایت etsy.com باید گفت که این سایت در سال 2015 رقمی معادل 1.93 میلیارد دلار فروش داشته است و حدود 54 میلیون نفر در جهان ازاین سایت استفاده می کنند و این ارقام هر روز در حال رشد است. در مورد ایران هرچند آمار موثقی در دست نیست اما باید گفت که تعداد بیشمار کاربران شبکه های اجتماعی نظیر FaceBook و Instagram بیانگر این مسئله است که عدم بلوغ این صنعت مانع از رشد آن شده است و در صورتی که چنین سایتهایی به صورت تخصصی با تمرکز بر حوزه های خاص ظهور کنند می توانند در رشد و بلوغ این صنعت نقش مهمی ایفا کنند.<br /><br />
===روند بازار===<br />
بازارها در صورتی که از دید کلان به آنها نگاه شوند معمولا بر مبنای فاکتورهای کلان و ثابت روندهای مشخصی دارند. در مورد روند بازار هنر و محصولات هنری، رفاه جامعه نقشی مهم در پیشرفت و یا پسرفت این صنعت دارند. در کنار آنها فرهنگ جامعه و افزایش آگاهی و تحصیلات نیز نقش ایفا می کنند. در مورد ایران هرچند از بعد اقتصادی در چند سال گذشته نه تنها رشدی را شاهد نبوده ایم بلکه پسرفتهایی نیز وجود داشته است ، اما با توجه به کمبود کارهای خوب در زمینه تجارت الکترونیک و عدم رشد این صنعت نسبت به صنایع دیگر در ایران، نبود رقبای قوی و وجود شمار زیادی فعال غیر حرفه ای ، می توان آینده این صنعت را برای ورود مثبت ارزیابی کرد.<br /><br />
=== مشتریان هدف ===<br />
از آن جهت که سودآوری هر شرکتی بستگی به شناخت مشتریان هدف دارد، فلذا شناخت آنها از درجه اهمیت بالایی برخوردار است. شناسایی مشتریان هدف می تواند در بخش بندی بازار به ما کمک شایانی کند و مانع از هدررفت منابع شرکت شود. موارد زیر در تفکیک مشتریان هدف می توانند به ما کمک کنند:<br /><br />
جنسيت:<br /><br />
محدوديت جنسيتي وجود ندارد ولي با توجه به اينكه خانم ها بيشتر به موضوعات و فعاليت هاي هنري علاقه نشان ميدهند، نسبت خانم ها بيشتر از آقايان است.<br /><br />
محدوده سني:<br /><br />
محدوده سني كاربران ١٥ تا ٤٥ سال ميتواند باشد زيرا مفهوم خريد آنلاين برايشان قابل قبول تر است، توانايي استفاده از اينترنت را دارند و كارهاي هنري برايشان جذاب تر است.<br /><br />
سطح درآمد:<br /><br />
اكثر طرح ها داراي قيمتي متوسط ميباشند بنابراين افراد با سطح درآمد متوسط ميتوانند اقدام به خريد كنند، البته موارد خاصي نيز ميتواند وجود داشته باشد كه با توجه به نوع كار و جنس مواد مورد استفاده، قيمت نهايي محصول بالاتر باشد.<br />
وضعيت تاهل:<br /><br />
محدوديتي از لحاظ متاهل و يا مجرد بودن وجود ندارد.<br />
محل زندگي:<br /><br />
محدوديتي از نظر محل زندگي وجود ندارد. فقط كاربران در محل زندگي خود بايستي به اينترنت دسترسي داشته باشند.<br />
تحصيلات:<br /><br />
محدوديتي از نظر مدرك تحصيلي و ميزان تحصيلات وجود ندارد<br />
<br />
== تحلیل رقبا ==<br />
<br />
تقریبا تنها رقیب اصلی در این حوزه ، سایت bazartche.ir می باشد که در مواردی همچون کاربردپذیری سایت خوب عمل کرده است، سایت در حال رشد است اما فعلا تنوع کاری نسبتا پائینی دارد و با برندهای محدودی کار می کند. این سایت نتوانسته است گزینه مقایسه را که از اهمیت بالایی برای کاربران برخوردار است به سایت خود بیفزاید و به نظر می رسد تمرکز چندانی روی برندسازی ندارد و تنها به فروش آنلاین اکتفا کرده است. با توجه به همه این موارد رقبای جدی در این حوزه در حال حاضر وجود ندارد.برخیی رقبای کسب و کار در این حوزه به شرح جدول ذیل می باشد .<br />
{| class="wikitable"<br />
|-<br />
! ردیف !! شرکت(کسب و کار) !! آدرس دامنه<br />
|-<br />
| 1|| بازارچه|| bazartche.ir<br />
|-<br />
| 2|| باکس ما || boxema.com<br />
|-<br />
| 3|| کاردستی|| kaardasti.com<br />
|-<br />
| 4|| هنرنما|| honarnama.net<br />
|-<br />
| 5|| هنر|| honar.land<br />
|-<br />
| 6|| دستی نو|| dastino.com<br />
|-<br />
| 7|| آرت زی|| artzy.ir<br />
|}<br />
<br />
== تدوین استراتژی ==<br />
<br /><br />
<br />
استراتژی ما حرکت آرام، گام به گام با گرفتن بازخورد از مشتریان و تامین کنندگان است.<br />
دیجیتال مارکتینگ ابزار شناساندن خود و ماموریتمان به مشتریان است که از این طریق توانسته ایم فالوورهای بسیاری را جذب نماییم.<br />
از این طریق امکان ارتباط با مشتریان و همچنین هنرمندان وجود دارد تا بازخورد آنها را در این زمینه گرفته، تحلیل کرده و راهکار مناسب ارائه خدمت را بدست آوریم.<br />
به عنوان مثال در بحث قیمتگذاری که بسیار مهم است، با توجه به رویکرد ما، مشتریانی که لوگو و هویت بصری مناسبی ندارند از ما کمک می خواهند. این بهترین شیوه برای محک زدن مشتریان است تا قبل از رونمایی از پکیج خدماتمان بتوانیم قیمت مناسب بازار را بدست آوریم.شکل زیر نقاط قوت و ضعف و نیز تهدیدها و فرصت های مناسب را در این حوزه به خوبی نشان می دهد .<br />
<br />
<br /><br />
<br />
http://s6.picofile.com/file/8282965342/swot2.JPG<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== مراحل توسعه خدمات ==<br />
<br />
با توجه به حجم کار پیش بینی می شود این تیم چهار نفره تا مدت ها بتوانند کارهای مورد نیاز را انجام داده و پوشش کامل برای کسب و کار ایجاد کنند.<br />
پیش بینی شده است که در اوج زمان کاری، هر فرد با اختصاص روزانه 4 ساعت کار مفید تمام امورات هنرینه انجام شده و مشکلاتش مرتفع شود. در صورتی حجم کاری بیش از این بالا رود تیاز به استخدام پاره وقت خواهد بود. اما آنچه که مسلم است فعلا زمان زیادی تا استخدام باقی است.<br />
<br /><br />
<br />
<br />
http://s1.picofile.com/file/8282894550/developmentSteps2.JPG<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== تحلیل ریسک ==<br />
هر کسب و کاری در آغاز و در طول حیات خود با ریسکهایی مواجه است که شناسایی و اقدام به موقع در خصوص آنها اهمیت ویژه ای در بقاء و تداوم کسب و کار دارد .<br /><br />
ریسکهای موجود در این کسب و کار را هم به لحاظ ماهیت الکترونیکی بودن کسب و کار و هم به لحاظ فرآیندی می توان به چند دسته اصلی تقسیم کرد که عبارتند از :<br /><br />
<br />
1. ریست های فنی <br /><br />
2.ریسک های اجرایی<br /><br />
3.ریسک های بازار و فروش<br /><br />
4.ریسک های مالی<br /><br />
در جدول ریسک های زیرمجموعه هر یک از موارد فوق بیان شده است :<br /><br />
<br />
<br />
http://s8.picofile.com/file/8282894676/Risks.jpg</div>Aminsalehzadehhttp://wiki.occc.ir/index.php?title=%D9%85%D8%B9%D8%B1%D9%81%DB%8C_%D9%88_%D8%AA%D9%88%D8%B3%D8%B9%D9%87_%DA%A9%D8%B3%D8%A8_%DA%A9%D8%A7%D8%B1%D9%87%D8%A7%DB%8C_%D8%AE%D8%B1%D8%AF_%D8%AF%D8%B1_%D8%AD%D9%88%D8%B2%D9%87_%D8%B5%D9%86%D8%A7%DB%8C%D8%B9_%D8%AF%D8%B3%D8%AA%DB%8C&diff=16912معرفی و توسعه کسب کارهای خرد در حوزه صنایع دستی2017-01-26T00:08:43Z<p>Aminsalehzadeh: /* تحلیل بازار */</p>
<hr />
<div>'''توضیحات طرح:''' <br />
<br /><br />
<br />
<br /><br />
* موضوع: '''طرح تجاری معرفی ، بازاریابی و فروش صنایع دستی در حوزه کسب و کارهای خرد '''<br />
<br />
* تهیه کننده: '''امین صالح زاده'''<br />
<br />
<br />
== خلاصه اجرایی ==<br />
صنایع دستی در هر کشوری نمایانگر فرهنگ وهنر اصیل آن سرزمین می باشد . در کشور ایران با توجه به قدمت تاریخی و فرهنگ کهن این سرزمین، تولید صنایع دستی در گذشته از جایگاه ویژه ای برخوردار بوده است ولی متاسفانه در حاضر به دلایل مختلف ، این صنعت در اقتصاد کشور از سهم قابل توجهی برخوردار نیست . به دلیل مشکلات متعدد بر سر راه صنعتگران در این حوزه ، بسیاری از این صنایع به تدریج در آستانه تعطیلی می باشند. با توجه به گستردگی صنایع دستی در کشور و امکان تولید آن توسط گستره وسیعی از افراد ،ایجاد بستری جهت معرفی آنها می تواند به رونق و توسعه آنها کمک کند . از طرفی یکی از بزرگترین مشکلات حوزه کارآفرینی در کشور نبود تخصص بازار در کارآفرینان است. همین امر سبب شده است تا شرکت های استارتاپ، نوپا و دانش بنیان با وجود حمایت های معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری و همچنین صندوق نوآوری و شکوفایی نتوانند گره کارآفرینی کشور را بگشایند، چرا که نیاز آنها لزوما مادی نبوده و بیشتر بحث توانمندسازی گره گشای کار آنان خواهد بود. با توجه به اینکه کارآفرینی در حوزه هنر نیز مجزا از دیگر صنایع نمی باشد، ارائه راهکارهای مناسب می تواند ارزش افزوده زیادی برای هنرمندان ارائه کرده و بازار بزرگی را به وجود آورد. <br />
طرح جاری سعی دارد با هدف ایجاد بستر و زیرساخت مناسب و با بهره گیری از تکنولوژی فناوری اطلاعات و تجارت الکترونیک توسعه کسب و کارهای خرد در حوزه صنایع دستی را سرعت بخشد و امکان ارائه محصولات بدون واسطه را فراهم سازد .<br />
پس....<br />
<br />
هنرینه به دنبال توانمندسازی هنرمندان است.<br />
== بوم کسب و کار ==<br />
<br />
<br />
<br />
http://s8.picofile.com/file/8282890418/Lean_Canvas.JPG<br />
<br />
== معرفی شرکت ==<br />
کسب و کار تجارت الکترونیک هنرینه با هدف توسعه بستر معرفی و عرضه محصولات دست ساز در حوزه صنایع هنری برای کسب کارهای خرد ایجاد شده است و از مهرماه سال 1395 فعالیت خود را آغاز کرده است . آز آنجاییکه بسیاری از استارت آپ ها در تیم سازی و تشکیل تیم مشکل دارند تمرکز اصلی قبل از ثبت شرکت بر روی تشکیل تیم و ساختار مناسب بنا نهاده شده است . در صورت حرکت در مسیر هدف و استراتژی های تدوین شده و توسعه ابتدایی کسب و کار و نیز اطمینان از اتخاذ استراتژی مناسب مراحل ثبت شرکت نیز انجام خواهد شد .<br />
در فاز اول کسب وکار در قالب تیم 4 نفره از کارشناسان در حوزه های مختلف آغاز به کار نموده و در ابتدای مسیر بر فعالیت اصلی و هدف اصلی اعضاء ایجاد برند و معرفی ان از طریق ابزارها و مکانیزمهای شبکه های اجتماعی به ویژه اینستاگرام می باشد . <br />
فعالیتهای اصلی در منزل و یا مکانهای مشترکی که برای جلسات تخصیص داده شده است انجام می شود و سهامداران شرکت متشکل از 4 عضو اصلی آن می باشد .<br /><br />
<br />
http://s3.picofile.com/file/8282966042/insta.jpg<br />
<br />
== چشم انداز ==<br />
چشم انداز کسب و کار هنرینه رسیدن به تعداد بیش از 100 هزار دنبال کننده علاقه مند در اینستاگرام ، رسیدن به رتبه زیر 100 سایت در رده بندی سایت های تجارت الکترونیک و قرار گرفتن در زمره ده کسب و کار برتر در حوزه معرفی و فروش صنایع دستی در ایران می باشد .<br />
<br />
== ماموریت ==<br />
تجاری سازی یکی از مشکلات یا نیازهای اصلی کارآفرینی در کشور می باشد . در حوزه فعالیتهای هنری و دستی به دلیل گستردگی تولید کنندگان حقیقی و عدم وجود زیرساخت ها و بستر های مناسب جهت معرفی و فروش محصولات ، تجاری سازی و به واسطه آن کاراقرینی به عنوان نیاز و دغدغه اصلی به شمار می رود . هدف کسب و کار هنرینه کمک تولید کنندگان و فعالان حوزه صنایع دستی به منظور توسعه کسب و کار و در نتیجه کار آفرینی به واسطه استفاده از تکنولوژی های فناوری اطلاعات و ارتباطات می باشد .<br />
<br />
== اهداف ==<br />
اهداف کسب و کار هنرینه به شرح زیر می باشد :<br /><br />
<br />
رسیدن به مجموعه ای از 5000 تولید کننده در حوزه صنایع دستی<br /><br />
<br />
ارائه تمامی خدمات معرفی ، تبلیغ ، فروش ، ارزش گذاری ، مناقصه ، مزایده و ... به فعالان در حوزه صنایع دستی اعم از تولید کنندگان و مصرف کنندگان<br /><br />
<br />
توسعه شرکت به واسطه جذب 20 نیروی انسانی متخصص و رسیدن به گردش مالی مناسب با سود ماهانه 200 میلیون ریال<br />
<br />
== معرفی محصولات و خدمات ==<br />
با توجه به اهداف و برنامه توسعه کسب و کار تشریح شده ، در فاز اول خدمات اصلی سایت عبارت است از :<br /><br />
#شناسایی تولید کنندگان صنایع دستی و محصولات تولیدی آنها و معرفی آنها به مصرف کنندگان<br />
#خدمات تبلیغب و بازاریابی برای فعالین در حوزه های هنری<br />
#جمع آوری درخواست های سفارشی سازی و ارسال آنها به تولید کنندگان فعال در زمینه های سفارشی سازی<br />
<br />
پس از اتمام فاز اول و نیل به اهداف میان مدت ، فاز دوم شامل فروش محصولات و صنایع دستی خواهد بود .در این مرحله اهم فعالیتها و <br /><br />
خدمات سایت عبارت است از :<br />
#فراهم نمودن امکان جستجوی محصولات در زمینه های هنری مختلف برای مصرف کنندگان و امکان خرید با واسطه و یا بی واسطه آن<br />
#ارائه خدمات فروش محصولات برای تولید کنندگان<br />
#تضمین خرید با کیفیت مورد نظر مشتری<br />
#ارائه خدمات ویژه سازی به منظور تولید محصولات مطابق نظر مشتری<br />
<br />
== تحلیل صنعت مادر ==<br />
یکی از عوامل مهم در گسترش بازار هنر در سطح جهان می باشد ظهور اینترنت و تکنولوژی های جدید است. به میمنت تکنولوژی های جدید آگاه سازی، ارزشگذاری و دسترسی به هنرمندان و آثار آنان می باشد.<br />
<br /><br />
<br />
http://s7.picofile.com/file/8282891726/MarketTrend.jpg<br />
<br />
<br /><br />
<br />
از دیگر موارد توجه به هنر و رشد بازار این صنعت، بزرگ شدن اقتصاد جهانی، افزایش رفاه مردم و حرکت به سمت برآوردن نیازهای غیر جسمانی و مادی می باشد.<br />
<br />
http://s7.picofile.com/file/8282892026/MarketTrend2.jpg<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== تحلیل صنعت خود ==<br />
<br /><br />
http://s9.picofile.com/file/8282892476/SelfMarket.JPG<br />
<br /><br />
<br />
<br />
== تحلیل بازار ==<br />
===حجم بازار===<br />
در مورد حجم بازار (Market Size) اطلاع دقیقی در دست نیست اما در مورد سایت etsy.com باید گفت که این سایت در سال 2015 رقمی معادل 1.93 میلیارد دلار فروش داشته است و حدود 54 میلیون نفر در جهان ازاین سایت استفاده می کنند و این ارقام هر روز در حال رشد است. در مورد ایران هرچند آمار موثقی در دست نیست اما باید گفت که تعداد بیشمار کاربران شبکه های اجتماعی نظیر FaceBook و Instagram بیانگر این مسئله است که عدم بلوغ این صنعت مانع از رشد آن شده است و در صورتی که چنین سایتهایی به صورت تخصصی با تمرکز بر حوزه های خاص ظهور کنند می توانند در رشد و بلوغ این صنعت نقش مهمی ایفا کنند.<br /><br />
===روند بازار===<br />
بازارها در صورتی که از دید کلان به آنها نگاه شوند معمولا بر مبنای فاکتورهای کلان و ثابت روندهای مشخصی دارند. در مورد روند بازار هنر و محصولات هنری، رفاه جامعه نقشی مهم در پیشرفت و یا پسرفت این صنعت دارند. در کنار آنها فرهنگ جامعه و افزایش آگاهی و تحصیلات نیز نقش ایفا می کنند. در مورد ایران هرچند از بعد اقتصادی در چند سال گذشته نه تنها رشدی را شاهد نبوده ایم بلکه پسرفتهایی نیز وجود داشته است ، اما با توجه به کمبود کارهای خوب در زمینه تجارت الکترونیک و عدم رشد این صنعت نسبت به صنایع دیگر در ایران، نبود رقبای قوی و وجود شمار زیادی فعال غیر حرفه ای ، می توان آینده این صنعت را برای ورود مثبت ارزیابی کرد.<br /><br />
=== مشتریان هدف ===<br />
از آن جهت که سودآوری هر شرکتی بستگی به شناخت مشتریان هدف دارد، فلذا شناخت آنها از درجه اهمیت بالایی برخوردار است. شناسایی مشتریان هدف می تواند در بخش بندی بازار به ما کمک شایانی کند و مانع از هدررفت منابع شرکت شود. موارد زیر در تفکیک مشتریان هدف می توانند به ما کمک کنند:<br /><br />
<br />
<br />
جنسيت:<br /><br />
محدوديت جنسيتي وجود ندارد ولي با توجه به اينكه خانم ها بيشتر به موضوعات و فعاليت هاي هنري علاقه نشان ميدهند، نسبت خانم ها بيشتر از آقايان است.<br /><br />
<br />
<br />
محدوده سني:<br /><br />
محدوده سني كاربران ١٥ تا ٤٥ سال ميتواند باشد زيرا مفهوم خريد آنلاين برايشان قابل قبول تر است، توانايي استفاده از اينترنت را دارند و كارهاي هنري برايشان جذاب تر است.<br /><br />
<br />
<br />
سطح درآمد:<br /><br />
اكثر طرح ها داراي قيمتي متوسط ميباشند بنابراين افراد با سطح درآمد متوسط ميتوانند اقدام به خريد كنند، البته موارد خاصي نيز ميتواند وجود داشته باشد كه با توجه به نوع كار و جنس مواد مورد استفاده، قيمت نهايي محصول بالاتر باشد.<br />
<br />
وضعيت تاهل:<br /><br />
محدوديتي از لحاظ متاهل و يا مجرد بودن وجود ندارد.<br />
<br />
محل زندگي:<br /><br />
محدوديتي از نظر محل زندگي وجود ندارد. فقط كاربران در محل زندگي خود بايستي به اينترنت دسترسي داشته باشند.<br />
<br />
تحصيلات:<br /><br />
محدوديتي از نظر مدرك تحصيلي و ميزان تحصيلات وجود ندارد<br />
<br />
== تحلیل رقبا ==<br />
<br />
تقریبا تنها رقیب اصلی در این حوزه ، سایت bazartche.ir می باشد که در مواردی همچون کاربردپذیری سایت خوب عمل کرده است، سایت در حال رشد است اما فعلا تنوع کاری نسبتا پائینی دارد و با برندهای محدودی کار می کند. این سایت نتوانسته است گزینه مقایسه را که از اهمیت بالایی برای کاربران برخوردار است به سایت خود بیفزاید و به نظر می رسد تمرکز چندانی روی برندسازی ندارد و تنها به فروش آنلاین اکتفا کرده است. با توجه به همه این موارد رقبای جدی در این حوزه در حال حاضر وجود ندارد.برخیی رقبای کسب و کار در این حوزه به شرح جدول ذیل می باشد .<br />
{| class="wikitable"<br />
|-<br />
! ردیف !! شرکت(کسب و کار) !! آدرس دامنه<br />
|-<br />
| 1|| بازارچه|| bazartche.ir<br />
|-<br />
| 2|| باکس ما || boxema.com<br />
|-<br />
| 3|| کاردستی|| kaardasti.com<br />
|-<br />
| 4|| هنرنما|| honarnama.net<br />
|-<br />
| 5|| هنر|| honar.land<br />
|-<br />
| 6|| دستی نو|| dastino.com<br />
|-<br />
| 7|| آرت زی|| artzy.ir<br />
|}<br />
<br />
== تدوین استراتژی ==<br />
<br /><br />
<br />
استراتژی ما حرکت آرام، گام به گام با گرفتن بازخورد از مشتریان و تامین کنندگان است.<br />
دیجیتال مارکتینگ ابزار شناساندن خود و ماموریتمان به مشتریان است که از این طریق توانسته ایم فالوورهای بسیاری را جذب نماییم.<br />
از این طریق امکان ارتباط با مشتریان و همچنین هنرمندان وجود دارد تا بازخورد آنها را در این زمینه گرفته، تحلیل کرده و راهکار مناسب ارائه خدمت را بدست آوریم.<br />
به عنوان مثال در بحث قیمتگذاری که بسیار مهم است، با توجه به رویکرد ما، مشتریانی که لوگو و هویت بصری مناسبی ندارند از ما کمک می خواهند. این بهترین شیوه برای محک زدن مشتریان است تا قبل از رونمایی از پکیج خدماتمان بتوانیم قیمت مناسب بازار را بدست آوریم.شکل زیر نقاط قوت و ضعف و نیز تهدیدها و فرصت های مناسب را در این حوزه به خوبی نشان می دهد .<br />
<br />
<br /><br />
<br />
http://s6.picofile.com/file/8282965342/swot2.JPG<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== مراحل توسعه خدمات ==<br />
<br />
با توجه به حجم کار پیش بینی می شود این تیم چهار نفره تا مدت ها بتوانند کارهای مورد نیاز را انجام داده و پوشش کامل برای کسب و کار ایجاد کنند.<br />
پیش بینی شده است که در اوج زمان کاری، هر فرد با اختصاص روزانه 4 ساعت کار مفید تمام امورات هنرینه انجام شده و مشکلاتش مرتفع شود. در صورتی حجم کاری بیش از این بالا رود تیاز به استخدام پاره وقت خواهد بود. اما آنچه که مسلم است فعلا زمان زیادی تا استخدام باقی است.<br />
<br /><br />
<br />
<br />
http://s1.picofile.com/file/8282894550/developmentSteps2.JPG<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== تحلیل ریسک ==<br />
هر کسب و کاری در آغاز و در طول حیات خود با ریسکهایی مواجه است که شناسایی و اقدام به موقع در خصوص آنها اهمیت ویژه ای در بقاء و تداوم کسب و کار دارد .<br /><br />
ریسکهای موجود در این کسب و کار را هم به لحاظ ماهیت الکترونیکی بودن کسب و کار و هم به لحاظ فرآیندی می توان به چند دسته اصلی تقسیم کرد که عبارتند از :<br /><br />
<br />
1. ریست های فنی <br /><br />
2.ریسک های اجرایی<br /><br />
3.ریسک های بازار و فروش<br /><br />
4.ریسک های مالی<br /><br />
در جدول ریسک های زیرمجموعه هر یک از موارد فوق بیان شده است :<br /><br />
<br />
<br />
http://s8.picofile.com/file/8282894676/Risks.jpg</div>Aminsalehzadehhttp://wiki.occc.ir/index.php?title=%D9%85%D8%B9%D8%B1%D9%81%DB%8C_%D9%88_%D8%AA%D9%88%D8%B3%D8%B9%D9%87_%DA%A9%D8%B3%D8%A8_%DA%A9%D8%A7%D8%B1%D9%87%D8%A7%DB%8C_%D8%AE%D8%B1%D8%AF_%D8%AF%D8%B1_%D8%AD%D9%88%D8%B2%D9%87_%D8%B5%D9%86%D8%A7%DB%8C%D8%B9_%D8%AF%D8%B3%D8%AA%DB%8C&diff=16911معرفی و توسعه کسب کارهای خرد در حوزه صنایع دستی2017-01-26T00:06:44Z<p>Aminsalehzadeh: /* تحلیل بازار */</p>
<hr />
<div>'''توضیحات طرح:''' <br />
<br /><br />
<br />
<br /><br />
* موضوع: '''طرح تجاری معرفی ، بازاریابی و فروش صنایع دستی در حوزه کسب و کارهای خرد '''<br />
<br />
* تهیه کننده: '''امین صالح زاده'''<br />
<br />
<br />
== خلاصه اجرایی ==<br />
صنایع دستی در هر کشوری نمایانگر فرهنگ وهنر اصیل آن سرزمین می باشد . در کشور ایران با توجه به قدمت تاریخی و فرهنگ کهن این سرزمین، تولید صنایع دستی در گذشته از جایگاه ویژه ای برخوردار بوده است ولی متاسفانه در حاضر به دلایل مختلف ، این صنعت در اقتصاد کشور از سهم قابل توجهی برخوردار نیست . به دلیل مشکلات متعدد بر سر راه صنعتگران در این حوزه ، بسیاری از این صنایع به تدریج در آستانه تعطیلی می باشند. با توجه به گستردگی صنایع دستی در کشور و امکان تولید آن توسط گستره وسیعی از افراد ،ایجاد بستری جهت معرفی آنها می تواند به رونق و توسعه آنها کمک کند . از طرفی یکی از بزرگترین مشکلات حوزه کارآفرینی در کشور نبود تخصص بازار در کارآفرینان است. همین امر سبب شده است تا شرکت های استارتاپ، نوپا و دانش بنیان با وجود حمایت های معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری و همچنین صندوق نوآوری و شکوفایی نتوانند گره کارآفرینی کشور را بگشایند، چرا که نیاز آنها لزوما مادی نبوده و بیشتر بحث توانمندسازی گره گشای کار آنان خواهد بود. با توجه به اینکه کارآفرینی در حوزه هنر نیز مجزا از دیگر صنایع نمی باشد، ارائه راهکارهای مناسب می تواند ارزش افزوده زیادی برای هنرمندان ارائه کرده و بازار بزرگی را به وجود آورد. <br />
طرح جاری سعی دارد با هدف ایجاد بستر و زیرساخت مناسب و با بهره گیری از تکنولوژی فناوری اطلاعات و تجارت الکترونیک توسعه کسب و کارهای خرد در حوزه صنایع دستی را سرعت بخشد و امکان ارائه محصولات بدون واسطه را فراهم سازد .<br />
پس....<br />
<br />
هنرینه به دنبال توانمندسازی هنرمندان است.<br />
== بوم کسب و کار ==<br />
<br />
<br />
<br />
http://s8.picofile.com/file/8282890418/Lean_Canvas.JPG<br />
<br />
== معرفی شرکت ==<br />
کسب و کار تجارت الکترونیک هنرینه با هدف توسعه بستر معرفی و عرضه محصولات دست ساز در حوزه صنایع هنری برای کسب کارهای خرد ایجاد شده است و از مهرماه سال 1395 فعالیت خود را آغاز کرده است . آز آنجاییکه بسیاری از استارت آپ ها در تیم سازی و تشکیل تیم مشکل دارند تمرکز اصلی قبل از ثبت شرکت بر روی تشکیل تیم و ساختار مناسب بنا نهاده شده است . در صورت حرکت در مسیر هدف و استراتژی های تدوین شده و توسعه ابتدایی کسب و کار و نیز اطمینان از اتخاذ استراتژی مناسب مراحل ثبت شرکت نیز انجام خواهد شد .<br />
در فاز اول کسب وکار در قالب تیم 4 نفره از کارشناسان در حوزه های مختلف آغاز به کار نموده و در ابتدای مسیر بر فعالیت اصلی و هدف اصلی اعضاء ایجاد برند و معرفی ان از طریق ابزارها و مکانیزمهای شبکه های اجتماعی به ویژه اینستاگرام می باشد . <br />
فعالیتهای اصلی در منزل و یا مکانهای مشترکی که برای جلسات تخصیص داده شده است انجام می شود و سهامداران شرکت متشکل از 4 عضو اصلی آن می باشد .<br /><br />
<br />
http://s3.picofile.com/file/8282966042/insta.jpg<br />
<br />
== چشم انداز ==<br />
چشم انداز کسب و کار هنرینه رسیدن به تعداد بیش از 100 هزار دنبال کننده علاقه مند در اینستاگرام ، رسیدن به رتبه زیر 100 سایت در رده بندی سایت های تجارت الکترونیک و قرار گرفتن در زمره ده کسب و کار برتر در حوزه معرفی و فروش صنایع دستی در ایران می باشد .<br />
<br />
== ماموریت ==<br />
تجاری سازی یکی از مشکلات یا نیازهای اصلی کارآفرینی در کشور می باشد . در حوزه فعالیتهای هنری و دستی به دلیل گستردگی تولید کنندگان حقیقی و عدم وجود زیرساخت ها و بستر های مناسب جهت معرفی و فروش محصولات ، تجاری سازی و به واسطه آن کاراقرینی به عنوان نیاز و دغدغه اصلی به شمار می رود . هدف کسب و کار هنرینه کمک تولید کنندگان و فعالان حوزه صنایع دستی به منظور توسعه کسب و کار و در نتیجه کار آفرینی به واسطه استفاده از تکنولوژی های فناوری اطلاعات و ارتباطات می باشد .<br />
<br />
== اهداف ==<br />
اهداف کسب و کار هنرینه به شرح زیر می باشد :<br /><br />
<br />
رسیدن به مجموعه ای از 5000 تولید کننده در حوزه صنایع دستی<br /><br />
<br />
ارائه تمامی خدمات معرفی ، تبلیغ ، فروش ، ارزش گذاری ، مناقصه ، مزایده و ... به فعالان در حوزه صنایع دستی اعم از تولید کنندگان و مصرف کنندگان<br /><br />
<br />
توسعه شرکت به واسطه جذب 20 نیروی انسانی متخصص و رسیدن به گردش مالی مناسب با سود ماهانه 200 میلیون ریال<br />
<br />
== معرفی محصولات و خدمات ==<br />
با توجه به اهداف و برنامه توسعه کسب و کار تشریح شده ، در فاز اول خدمات اصلی سایت عبارت است از :<br /><br />
#شناسایی تولید کنندگان صنایع دستی و محصولات تولیدی آنها و معرفی آنها به مصرف کنندگان<br />
#خدمات تبلیغب و بازاریابی برای فعالین در حوزه های هنری<br />
#جمع آوری درخواست های سفارشی سازی و ارسال آنها به تولید کنندگان فعال در زمینه های سفارشی سازی<br />
<br />
پس از اتمام فاز اول و نیل به اهداف میان مدت ، فاز دوم شامل فروش محصولات و صنایع دستی خواهد بود .در این مرحله اهم فعالیتها و <br /><br />
خدمات سایت عبارت است از :<br />
#فراهم نمودن امکان جستجوی محصولات در زمینه های هنری مختلف برای مصرف کنندگان و امکان خرید با واسطه و یا بی واسطه آن<br />
#ارائه خدمات فروش محصولات برای تولید کنندگان<br />
#تضمین خرید با کیفیت مورد نظر مشتری<br />
#ارائه خدمات ویژه سازی به منظور تولید محصولات مطابق نظر مشتری<br />
<br />
== تحلیل صنعت مادر ==<br />
یکی از عوامل مهم در گسترش بازار هنر در سطح جهان می باشد ظهور اینترنت و تکنولوژی های جدید است. به میمنت تکنولوژی های جدید آگاه سازی، ارزشگذاری و دسترسی به هنرمندان و آثار آنان می باشد.<br />
<br /><br />
<br />
http://s7.picofile.com/file/8282891726/MarketTrend.jpg<br />
<br />
<br /><br />
<br />
از دیگر موارد توجه به هنر و رشد بازار این صنعت، بزرگ شدن اقتصاد جهانی، افزایش رفاه مردم و حرکت به سمت برآوردن نیازهای غیر جسمانی و مادی می باشد.<br />
<br />
http://s7.picofile.com/file/8282892026/MarketTrend2.jpg<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== تحلیل صنعت خود ==<br />
<br /><br />
http://s9.picofile.com/file/8282892476/SelfMarket.JPG<br />
<br /><br />
<br />
<br />
== تحلیل بازار ==<br />
===حجم بازار===<br />
در مورد حجم بازار (Market Size) اطلاع دقیقی در دست نیست اما در مورد سایت etsy.com باید گفت که این سایت در سال 2015 رقمی معادل 1.93 میلیارد دلار فروش داشته است و حدود 54 میلیون نفر در جهان ازاین سایت استفاده می کنند و این ارقام هر روز در حال رشد است. در مورد ایران هرچند آمار موثقی در دست نیست اما باید گفت که تعداد بیشمار کاربران شبکه های اجتماعی نظیر FaceBook و Instagram بیانگر این مسئله است که عدم بلوغ این صنعت مانع از رشد آن شده است و در صورتی که چنین سایتهایی به صورت تخصصی با تمرکز بر حوزه های خاص ظهور کنند می توانند در رشد و بلوغ این صنعت نقش مهمی ایفا کنند.<br /><br />
===روند بازار===<br /><br />
بازارها در صورتی که از دید کلان به آنها نگاه شوند معمولا بر مبنای فاکتورهای کلان و ثابت روندهای مشخصی دارند. در مورد روند بازار هنر و محصولات هنری، رفاه جامعه نقشی مهم در پیشرفت و یا پسرفت این صنعت دارند. در کنار آنها فرهنگ جامعه و افزایش آگاهی و تحصیلات نیز نقش ایفا می کنند. در مورد ایران هرچند از بعد اقتصادی در چند سال گذشته نه تنها رشدی را شاهد نبوده ایم بلکه پسرفتهایی نیز وجود داشته است ، اما با توجه به کمبود کارهای خوب در زمینه تجارت الکترونیک و عدم رشد این صنعت نسبت به صنایع دیگر در ایران، نبود رقبای قوی و وجود شمار زیادی فعال غیر حرفه ای ، می توان آینده این صنعت را برای ورود مثبت ارزیابی کرد.<br /><br />
=== مشتریان هدف ===<br />
از آن جهت که سودآوری هر شرکتی بستگی به شناخت مشتریان هدف دارد، فلذا شناخت آنها از درجه اهمیت بالایی برخوردار است. شناسایی مشتریان هدف می تواند در بخش بندی بازار به ما کمک شایانی کند و مانع از هدررفت منابع شرکت شود. موارد زیر در تفکیک مشتریان هدف می توانند به ما کمک کنند:<br />
<br />
جنسيت: محدوديت جنسيتي وجود ندارد ولي با توجه به اينكه خانم ها بيشتر به موضوعات و فعاليت هاي هنري علاقه نشان ميدهند، نسبت خانم ها بيشتر از آقايان است.<br />
<br />
محدوده سني: محدوده سني كاربران ١٥ تا ٤٥ سال ميتواند باشد زيرا مفهوم خريد آنلاين برايشان قابل قبول تر است، توانايي استفاده از اينترنت را دارند و كارهاي هنري برايشان جذاب تر است.<br />
<br />
سطح درآمد: اكثر طرح ها داراي قيمتي متوسط ميباشند بنابراين افراد با سطح درآمد متوسط ميتوانند اقدام به خريد كنند، البته موارد خاصي نيز ميتواند وجود داشته باشد كه با توجه به نوع كار و جنس مواد مورد استفاده، قيمت نهايي محصول بالاتر باشد.<br />
<br />
وضعيت تاهل: محدوديتي از لحاظ متاهل و يا مجرد بودن وجود ندارد.<br />
<br />
محل زندگي: محدوديتي از نظر محل زندگي وجود ندارد. فقط كاربران در محل زندگي خود بايستي به اينترنت دسترسي داشته باشند.<br />
<br />
تحصيلات: محدوديتي از نظر مدرك تحصيلي و ميزان تحصيلات وجود ندارد<br />
<br />
== تحلیل رقبا ==<br />
<br />
تقریبا تنها رقیب اصلی در این حوزه ، سایت bazartche.ir می باشد که در مواردی همچون کاربردپذیری سایت خوب عمل کرده است، سایت در حال رشد است اما فعلا تنوع کاری نسبتا پائینی دارد و با برندهای محدودی کار می کند. این سایت نتوانسته است گزینه مقایسه را که از اهمیت بالایی برای کاربران برخوردار است به سایت خود بیفزاید و به نظر می رسد تمرکز چندانی روی برندسازی ندارد و تنها به فروش آنلاین اکتفا کرده است. با توجه به همه این موارد رقبای جدی در این حوزه در حال حاضر وجود ندارد.برخیی رقبای کسب و کار در این حوزه به شرح جدول ذیل می باشد .<br />
{| class="wikitable"<br />
|-<br />
! ردیف !! شرکت(کسب و کار) !! آدرس دامنه<br />
|-<br />
| 1|| بازارچه|| bazartche.ir<br />
|-<br />
| 2|| باکس ما || boxema.com<br />
|-<br />
| 3|| کاردستی|| kaardasti.com<br />
|-<br />
| 4|| هنرنما|| honarnama.net<br />
|-<br />
| 5|| هنر|| honar.land<br />
|-<br />
| 6|| دستی نو|| dastino.com<br />
|-<br />
| 7|| آرت زی|| artzy.ir<br />
|}<br />
<br />
== تدوین استراتژی ==<br />
<br /><br />
<br />
استراتژی ما حرکت آرام، گام به گام با گرفتن بازخورد از مشتریان و تامین کنندگان است.<br />
دیجیتال مارکتینگ ابزار شناساندن خود و ماموریتمان به مشتریان است که از این طریق توانسته ایم فالوورهای بسیاری را جذب نماییم.<br />
از این طریق امکان ارتباط با مشتریان و همچنین هنرمندان وجود دارد تا بازخورد آنها را در این زمینه گرفته، تحلیل کرده و راهکار مناسب ارائه خدمت را بدست آوریم.<br />
به عنوان مثال در بحث قیمتگذاری که بسیار مهم است، با توجه به رویکرد ما، مشتریانی که لوگو و هویت بصری مناسبی ندارند از ما کمک می خواهند. این بهترین شیوه برای محک زدن مشتریان است تا قبل از رونمایی از پکیج خدماتمان بتوانیم قیمت مناسب بازار را بدست آوریم.شکل زیر نقاط قوت و ضعف و نیز تهدیدها و فرصت های مناسب را در این حوزه به خوبی نشان می دهد .<br />
<br />
<br /><br />
<br />
http://s6.picofile.com/file/8282965342/swot2.JPG<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== مراحل توسعه خدمات ==<br />
<br />
با توجه به حجم کار پیش بینی می شود این تیم چهار نفره تا مدت ها بتوانند کارهای مورد نیاز را انجام داده و پوشش کامل برای کسب و کار ایجاد کنند.<br />
پیش بینی شده است که در اوج زمان کاری، هر فرد با اختصاص روزانه 4 ساعت کار مفید تمام امورات هنرینه انجام شده و مشکلاتش مرتفع شود. در صورتی حجم کاری بیش از این بالا رود تیاز به استخدام پاره وقت خواهد بود. اما آنچه که مسلم است فعلا زمان زیادی تا استخدام باقی است.<br />
<br /><br />
<br />
<br />
http://s1.picofile.com/file/8282894550/developmentSteps2.JPG<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== تحلیل ریسک ==<br />
هر کسب و کاری در آغاز و در طول حیات خود با ریسکهایی مواجه است که شناسایی و اقدام به موقع در خصوص آنها اهمیت ویژه ای در بقاء و تداوم کسب و کار دارد .<br /><br />
ریسکهای موجود در این کسب و کار را هم به لحاظ ماهیت الکترونیکی بودن کسب و کار و هم به لحاظ فرآیندی می توان به چند دسته اصلی تقسیم کرد که عبارتند از :<br /><br />
<br />
1. ریست های فنی <br /><br />
2.ریسک های اجرایی<br /><br />
3.ریسک های بازار و فروش<br /><br />
4.ریسک های مالی<br /><br />
در جدول ریسک های زیرمجموعه هر یک از موارد فوق بیان شده است :<br /><br />
<br />
<br />
http://s8.picofile.com/file/8282894676/Risks.jpg</div>Aminsalehzadehhttp://wiki.occc.ir/index.php?title=%D9%85%D8%B9%D8%B1%D9%81%DB%8C_%D9%88_%D8%AA%D9%88%D8%B3%D8%B9%D9%87_%DA%A9%D8%B3%D8%A8_%DA%A9%D8%A7%D8%B1%D9%87%D8%A7%DB%8C_%D8%AE%D8%B1%D8%AF_%D8%AF%D8%B1_%D8%AD%D9%88%D8%B2%D9%87_%D8%B5%D9%86%D8%A7%DB%8C%D8%B9_%D8%AF%D8%B3%D8%AA%DB%8C&diff=16910معرفی و توسعه کسب کارهای خرد در حوزه صنایع دستی2017-01-25T23:58:42Z<p>Aminsalehzadeh: /* تحلیل رقبا */</p>
<hr />
<div>'''توضیحات طرح:''' <br />
<br /><br />
<br />
<br /><br />
* موضوع: '''طرح تجاری معرفی ، بازاریابی و فروش صنایع دستی در حوزه کسب و کارهای خرد '''<br />
<br />
* تهیه کننده: '''امین صالح زاده'''<br />
<br />
<br />
== خلاصه اجرایی ==<br />
صنایع دستی در هر کشوری نمایانگر فرهنگ وهنر اصیل آن سرزمین می باشد . در کشور ایران با توجه به قدمت تاریخی و فرهنگ کهن این سرزمین، تولید صنایع دستی در گذشته از جایگاه ویژه ای برخوردار بوده است ولی متاسفانه در حاضر به دلایل مختلف ، این صنعت در اقتصاد کشور از سهم قابل توجهی برخوردار نیست . به دلیل مشکلات متعدد بر سر راه صنعتگران در این حوزه ، بسیاری از این صنایع به تدریج در آستانه تعطیلی می باشند. با توجه به گستردگی صنایع دستی در کشور و امکان تولید آن توسط گستره وسیعی از افراد ،ایجاد بستری جهت معرفی آنها می تواند به رونق و توسعه آنها کمک کند . از طرفی یکی از بزرگترین مشکلات حوزه کارآفرینی در کشور نبود تخصص بازار در کارآفرینان است. همین امر سبب شده است تا شرکت های استارتاپ، نوپا و دانش بنیان با وجود حمایت های معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری و همچنین صندوق نوآوری و شکوفایی نتوانند گره کارآفرینی کشور را بگشایند، چرا که نیاز آنها لزوما مادی نبوده و بیشتر بحث توانمندسازی گره گشای کار آنان خواهد بود. با توجه به اینکه کارآفرینی در حوزه هنر نیز مجزا از دیگر صنایع نمی باشد، ارائه راهکارهای مناسب می تواند ارزش افزوده زیادی برای هنرمندان ارائه کرده و بازار بزرگی را به وجود آورد. <br />
طرح جاری سعی دارد با هدف ایجاد بستر و زیرساخت مناسب و با بهره گیری از تکنولوژی فناوری اطلاعات و تجارت الکترونیک توسعه کسب و کارهای خرد در حوزه صنایع دستی را سرعت بخشد و امکان ارائه محصولات بدون واسطه را فراهم سازد .<br />
پس....<br />
<br />
هنرینه به دنبال توانمندسازی هنرمندان است.<br />
== بوم کسب و کار ==<br />
<br />
<br />
<br />
http://s8.picofile.com/file/8282890418/Lean_Canvas.JPG<br />
<br />
== معرفی شرکت ==<br />
کسب و کار تجارت الکترونیک هنرینه با هدف توسعه بستر معرفی و عرضه محصولات دست ساز در حوزه صنایع هنری برای کسب کارهای خرد ایجاد شده است و از مهرماه سال 1395 فعالیت خود را آغاز کرده است . آز آنجاییکه بسیاری از استارت آپ ها در تیم سازی و تشکیل تیم مشکل دارند تمرکز اصلی قبل از ثبت شرکت بر روی تشکیل تیم و ساختار مناسب بنا نهاده شده است . در صورت حرکت در مسیر هدف و استراتژی های تدوین شده و توسعه ابتدایی کسب و کار و نیز اطمینان از اتخاذ استراتژی مناسب مراحل ثبت شرکت نیز انجام خواهد شد .<br />
در فاز اول کسب وکار در قالب تیم 4 نفره از کارشناسان در حوزه های مختلف آغاز به کار نموده و در ابتدای مسیر بر فعالیت اصلی و هدف اصلی اعضاء ایجاد برند و معرفی ان از طریق ابزارها و مکانیزمهای شبکه های اجتماعی به ویژه اینستاگرام می باشد . <br />
فعالیتهای اصلی در منزل و یا مکانهای مشترکی که برای جلسات تخصیص داده شده است انجام می شود و سهامداران شرکت متشکل از 4 عضو اصلی آن می باشد .<br /><br />
<br />
http://s3.picofile.com/file/8282966042/insta.jpg<br />
<br />
== چشم انداز ==<br />
چشم انداز کسب و کار هنرینه رسیدن به تعداد بیش از 100 هزار دنبال کننده علاقه مند در اینستاگرام ، رسیدن به رتبه زیر 100 سایت در رده بندی سایت های تجارت الکترونیک و قرار گرفتن در زمره ده کسب و کار برتر در حوزه معرفی و فروش صنایع دستی در ایران می باشد .<br />
<br />
== ماموریت ==<br />
تجاری سازی یکی از مشکلات یا نیازهای اصلی کارآفرینی در کشور می باشد . در حوزه فعالیتهای هنری و دستی به دلیل گستردگی تولید کنندگان حقیقی و عدم وجود زیرساخت ها و بستر های مناسب جهت معرفی و فروش محصولات ، تجاری سازی و به واسطه آن کاراقرینی به عنوان نیاز و دغدغه اصلی به شمار می رود . هدف کسب و کار هنرینه کمک تولید کنندگان و فعالان حوزه صنایع دستی به منظور توسعه کسب و کار و در نتیجه کار آفرینی به واسطه استفاده از تکنولوژی های فناوری اطلاعات و ارتباطات می باشد .<br />
<br />
== اهداف ==<br />
اهداف کسب و کار هنرینه به شرح زیر می باشد :<br /><br />
<br />
رسیدن به مجموعه ای از 5000 تولید کننده در حوزه صنایع دستی<br /><br />
<br />
ارائه تمامی خدمات معرفی ، تبلیغ ، فروش ، ارزش گذاری ، مناقصه ، مزایده و ... به فعالان در حوزه صنایع دستی اعم از تولید کنندگان و مصرف کنندگان<br /><br />
<br />
توسعه شرکت به واسطه جذب 20 نیروی انسانی متخصص و رسیدن به گردش مالی مناسب با سود ماهانه 200 میلیون ریال<br />
<br />
== معرفی محصولات و خدمات ==<br />
با توجه به اهداف و برنامه توسعه کسب و کار تشریح شده ، در فاز اول خدمات اصلی سایت عبارت است از :<br /><br />
#شناسایی تولید کنندگان صنایع دستی و محصولات تولیدی آنها و معرفی آنها به مصرف کنندگان<br />
#خدمات تبلیغب و بازاریابی برای فعالین در حوزه های هنری<br />
#جمع آوری درخواست های سفارشی سازی و ارسال آنها به تولید کنندگان فعال در زمینه های سفارشی سازی<br />
<br />
پس از اتمام فاز اول و نیل به اهداف میان مدت ، فاز دوم شامل فروش محصولات و صنایع دستی خواهد بود .در این مرحله اهم فعالیتها و <br /><br />
خدمات سایت عبارت است از :<br />
#فراهم نمودن امکان جستجوی محصولات در زمینه های هنری مختلف برای مصرف کنندگان و امکان خرید با واسطه و یا بی واسطه آن<br />
#ارائه خدمات فروش محصولات برای تولید کنندگان<br />
#تضمین خرید با کیفیت مورد نظر مشتری<br />
#ارائه خدمات ویژه سازی به منظور تولید محصولات مطابق نظر مشتری<br />
<br />
== تحلیل صنعت مادر ==<br />
یکی از عوامل مهم در گسترش بازار هنر در سطح جهان می باشد ظهور اینترنت و تکنولوژی های جدید است. به میمنت تکنولوژی های جدید آگاه سازی، ارزشگذاری و دسترسی به هنرمندان و آثار آنان می باشد.<br />
<br /><br />
<br />
http://s7.picofile.com/file/8282891726/MarketTrend.jpg<br />
<br />
<br /><br />
<br />
از دیگر موارد توجه به هنر و رشد بازار این صنعت، بزرگ شدن اقتصاد جهانی، افزایش رفاه مردم و حرکت به سمت برآوردن نیازهای غیر جسمانی و مادی می باشد.<br />
<br />
http://s7.picofile.com/file/8282892026/MarketTrend2.jpg<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== تحلیل صنعت خود ==<br />
<br /><br />
http://s9.picofile.com/file/8282892476/SelfMarket.JPG<br />
<br /><br />
<br />
<br />
== تحلیل بازار ==<br />
در مورد حجم بازار (Market Size) اطلاع دقیقی در دست نیست اما در مورد سایت etsy.com باید گفت که این سایت در سال 2015 رقمی معادل 1.93 میلیارد دلار فروش داشته است و حدود 54 میلیون نفر در جهان ازاین سایت استفاده می کنند و این ارقام هر روز در حال رشد است. در مورد ایران هرچند آمار موثقی در دست نیست اما باید گفت که تعداد بیشمار کاربران شبکه های اجتماعی نظیر FaceBook و Instagram بیانگر این مسئله است که عدم بلوغ این صنعت مانع از رشد آن شده است و در صورتی که چنین سایتهایی به صورت تخصصی با تمرکز بر حوزه های خاص ظهور کنند می توانند در رشد و بلوغ این صنعت نقش مهمی ایفا کنند.<br /><br />
روند بازار: بازارها در صورتی که از دید کلان به آنها نگاه شوند معمولا بر مبنای فاکتورهای کلان و ثابت روندهای مشخصی دارند. در مورد روند بازار هنر و محصولات هنری، رفاه جامعه نقشی مهم در پیشرفت و یا پسرفت این صنعت دارند. در کنار آنها فرهنگ جامعه و افزایش آگاهی و تحصیلات نیز نقش ایفا می کنند. در مورد ایران هرچند از بعد اقتصادی در چند سال گذشته نه تنها رشدی را شاهد نبوده ایم بلکه پسرفتهایی نیز وجود داشته است ، اما با توجه به کمبود کارهای خوب در زمینه تجارت الکترونیک و عدم رشد این صنعت نسبت به صنایع دیگر در ایران، نبود رقبای قوی و وجود شمار زیادی فعال غیر حرفه ای ، می توان آینده این صنعت را برای ورود مثبت ارزیابی کرد.<br /><br />
<br />
== تحلیل رقبا ==<br />
<br />
تقریبا تنها رقیب اصلی در این حوزه ، سایت bazartche.ir می باشد که در مواردی همچون کاربردپذیری سایت خوب عمل کرده است، سایت در حال رشد است اما فعلا تنوع کاری نسبتا پائینی دارد و با برندهای محدودی کار می کند. این سایت نتوانسته است گزینه مقایسه را که از اهمیت بالایی برای کاربران برخوردار است به سایت خود بیفزاید و به نظر می رسد تمرکز چندانی روی برندسازی ندارد و تنها به فروش آنلاین اکتفا کرده است. با توجه به همه این موارد رقبای جدی در این حوزه در حال حاضر وجود ندارد.برخیی رقبای کسب و کار در این حوزه به شرح جدول ذیل می باشد .<br />
{| class="wikitable"<br />
|-<br />
! ردیف !! شرکت(کسب و کار) !! آدرس دامنه<br />
|-<br />
| 1|| بازارچه|| bazartche.ir<br />
|-<br />
| 2|| باکس ما || boxema.com<br />
|-<br />
| 3|| کاردستی|| kaardasti.com<br />
|-<br />
| 4|| هنرنما|| honarnama.net<br />
|-<br />
| 5|| هنر|| honar.land<br />
|-<br />
| 6|| دستی نو|| dastino.com<br />
|-<br />
| 7|| آرت زی|| artzy.ir<br />
|}<br />
<br />
== تدوین استراتژی ==<br />
<br /><br />
<br />
استراتژی ما حرکت آرام، گام به گام با گرفتن بازخورد از مشتریان و تامین کنندگان است.<br />
دیجیتال مارکتینگ ابزار شناساندن خود و ماموریتمان به مشتریان است که از این طریق توانسته ایم فالوورهای بسیاری را جذب نماییم.<br />
از این طریق امکان ارتباط با مشتریان و همچنین هنرمندان وجود دارد تا بازخورد آنها را در این زمینه گرفته، تحلیل کرده و راهکار مناسب ارائه خدمت را بدست آوریم.<br />
به عنوان مثال در بحث قیمتگذاری که بسیار مهم است، با توجه به رویکرد ما، مشتریانی که لوگو و هویت بصری مناسبی ندارند از ما کمک می خواهند. این بهترین شیوه برای محک زدن مشتریان است تا قبل از رونمایی از پکیج خدماتمان بتوانیم قیمت مناسب بازار را بدست آوریم.شکل زیر نقاط قوت و ضعف و نیز تهدیدها و فرصت های مناسب را در این حوزه به خوبی نشان می دهد .<br />
<br />
<br /><br />
<br />
http://s6.picofile.com/file/8282965342/swot2.JPG<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== مراحل توسعه خدمات ==<br />
<br />
با توجه به حجم کار پیش بینی می شود این تیم چهار نفره تا مدت ها بتوانند کارهای مورد نیاز را انجام داده و پوشش کامل برای کسب و کار ایجاد کنند.<br />
پیش بینی شده است که در اوج زمان کاری، هر فرد با اختصاص روزانه 4 ساعت کار مفید تمام امورات هنرینه انجام شده و مشکلاتش مرتفع شود. در صورتی حجم کاری بیش از این بالا رود تیاز به استخدام پاره وقت خواهد بود. اما آنچه که مسلم است فعلا زمان زیادی تا استخدام باقی است.<br />
<br /><br />
<br />
<br />
http://s1.picofile.com/file/8282894550/developmentSteps2.JPG<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== تحلیل ریسک ==<br />
هر کسب و کاری در آغاز و در طول حیات خود با ریسکهایی مواجه است که شناسایی و اقدام به موقع در خصوص آنها اهمیت ویژه ای در بقاء و تداوم کسب و کار دارد .<br /><br />
ریسکهای موجود در این کسب و کار را هم به لحاظ ماهیت الکترونیکی بودن کسب و کار و هم به لحاظ فرآیندی می توان به چند دسته اصلی تقسیم کرد که عبارتند از :<br /><br />
<br />
1. ریست های فنی <br /><br />
2.ریسک های اجرایی<br /><br />
3.ریسک های بازار و فروش<br /><br />
4.ریسک های مالی<br /><br />
در جدول ریسک های زیرمجموعه هر یک از موارد فوق بیان شده است :<br /><br />
<br />
<br />
http://s8.picofile.com/file/8282894676/Risks.jpg</div>Aminsalehzadehhttp://wiki.occc.ir/index.php?title=%D9%85%D8%B9%D8%B1%D9%81%DB%8C_%D9%88_%D8%AA%D9%88%D8%B3%D8%B9%D9%87_%DA%A9%D8%B3%D8%A8_%DA%A9%D8%A7%D8%B1%D9%87%D8%A7%DB%8C_%D8%AE%D8%B1%D8%AF_%D8%AF%D8%B1_%D8%AD%D9%88%D8%B2%D9%87_%D8%B5%D9%86%D8%A7%DB%8C%D8%B9_%D8%AF%D8%B3%D8%AA%DB%8C&diff=16909معرفی و توسعه کسب کارهای خرد در حوزه صنایع دستی2017-01-25T23:56:46Z<p>Aminsalehzadeh: /* تحلیل رقبا */</p>
<hr />
<div>'''توضیحات طرح:''' <br />
<br /><br />
<br />
<br /><br />
* موضوع: '''طرح تجاری معرفی ، بازاریابی و فروش صنایع دستی در حوزه کسب و کارهای خرد '''<br />
<br />
* تهیه کننده: '''امین صالح زاده'''<br />
<br />
<br />
== خلاصه اجرایی ==<br />
صنایع دستی در هر کشوری نمایانگر فرهنگ وهنر اصیل آن سرزمین می باشد . در کشور ایران با توجه به قدمت تاریخی و فرهنگ کهن این سرزمین، تولید صنایع دستی در گذشته از جایگاه ویژه ای برخوردار بوده است ولی متاسفانه در حاضر به دلایل مختلف ، این صنعت در اقتصاد کشور از سهم قابل توجهی برخوردار نیست . به دلیل مشکلات متعدد بر سر راه صنعتگران در این حوزه ، بسیاری از این صنایع به تدریج در آستانه تعطیلی می باشند. با توجه به گستردگی صنایع دستی در کشور و امکان تولید آن توسط گستره وسیعی از افراد ،ایجاد بستری جهت معرفی آنها می تواند به رونق و توسعه آنها کمک کند . از طرفی یکی از بزرگترین مشکلات حوزه کارآفرینی در کشور نبود تخصص بازار در کارآفرینان است. همین امر سبب شده است تا شرکت های استارتاپ، نوپا و دانش بنیان با وجود حمایت های معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری و همچنین صندوق نوآوری و شکوفایی نتوانند گره کارآفرینی کشور را بگشایند، چرا که نیاز آنها لزوما مادی نبوده و بیشتر بحث توانمندسازی گره گشای کار آنان خواهد بود. با توجه به اینکه کارآفرینی در حوزه هنر نیز مجزا از دیگر صنایع نمی باشد، ارائه راهکارهای مناسب می تواند ارزش افزوده زیادی برای هنرمندان ارائه کرده و بازار بزرگی را به وجود آورد. <br />
طرح جاری سعی دارد با هدف ایجاد بستر و زیرساخت مناسب و با بهره گیری از تکنولوژی فناوری اطلاعات و تجارت الکترونیک توسعه کسب و کارهای خرد در حوزه صنایع دستی را سرعت بخشد و امکان ارائه محصولات بدون واسطه را فراهم سازد .<br />
پس....<br />
<br />
هنرینه به دنبال توانمندسازی هنرمندان است.<br />
== بوم کسب و کار ==<br />
<br />
<br />
<br />
http://s8.picofile.com/file/8282890418/Lean_Canvas.JPG<br />
<br />
== معرفی شرکت ==<br />
کسب و کار تجارت الکترونیک هنرینه با هدف توسعه بستر معرفی و عرضه محصولات دست ساز در حوزه صنایع هنری برای کسب کارهای خرد ایجاد شده است و از مهرماه سال 1395 فعالیت خود را آغاز کرده است . آز آنجاییکه بسیاری از استارت آپ ها در تیم سازی و تشکیل تیم مشکل دارند تمرکز اصلی قبل از ثبت شرکت بر روی تشکیل تیم و ساختار مناسب بنا نهاده شده است . در صورت حرکت در مسیر هدف و استراتژی های تدوین شده و توسعه ابتدایی کسب و کار و نیز اطمینان از اتخاذ استراتژی مناسب مراحل ثبت شرکت نیز انجام خواهد شد .<br />
در فاز اول کسب وکار در قالب تیم 4 نفره از کارشناسان در حوزه های مختلف آغاز به کار نموده و در ابتدای مسیر بر فعالیت اصلی و هدف اصلی اعضاء ایجاد برند و معرفی ان از طریق ابزارها و مکانیزمهای شبکه های اجتماعی به ویژه اینستاگرام می باشد . <br />
فعالیتهای اصلی در منزل و یا مکانهای مشترکی که برای جلسات تخصیص داده شده است انجام می شود و سهامداران شرکت متشکل از 4 عضو اصلی آن می باشد .<br /><br />
<br />
http://s3.picofile.com/file/8282966042/insta.jpg<br />
<br />
== چشم انداز ==<br />
چشم انداز کسب و کار هنرینه رسیدن به تعداد بیش از 100 هزار دنبال کننده علاقه مند در اینستاگرام ، رسیدن به رتبه زیر 100 سایت در رده بندی سایت های تجارت الکترونیک و قرار گرفتن در زمره ده کسب و کار برتر در حوزه معرفی و فروش صنایع دستی در ایران می باشد .<br />
<br />
== ماموریت ==<br />
تجاری سازی یکی از مشکلات یا نیازهای اصلی کارآفرینی در کشور می باشد . در حوزه فعالیتهای هنری و دستی به دلیل گستردگی تولید کنندگان حقیقی و عدم وجود زیرساخت ها و بستر های مناسب جهت معرفی و فروش محصولات ، تجاری سازی و به واسطه آن کاراقرینی به عنوان نیاز و دغدغه اصلی به شمار می رود . هدف کسب و کار هنرینه کمک تولید کنندگان و فعالان حوزه صنایع دستی به منظور توسعه کسب و کار و در نتیجه کار آفرینی به واسطه استفاده از تکنولوژی های فناوری اطلاعات و ارتباطات می باشد .<br />
<br />
== اهداف ==<br />
اهداف کسب و کار هنرینه به شرح زیر می باشد :<br /><br />
<br />
رسیدن به مجموعه ای از 5000 تولید کننده در حوزه صنایع دستی<br /><br />
<br />
ارائه تمامی خدمات معرفی ، تبلیغ ، فروش ، ارزش گذاری ، مناقصه ، مزایده و ... به فعالان در حوزه صنایع دستی اعم از تولید کنندگان و مصرف کنندگان<br /><br />
<br />
توسعه شرکت به واسطه جذب 20 نیروی انسانی متخصص و رسیدن به گردش مالی مناسب با سود ماهانه 200 میلیون ریال<br />
<br />
== معرفی محصولات و خدمات ==<br />
با توجه به اهداف و برنامه توسعه کسب و کار تشریح شده ، در فاز اول خدمات اصلی سایت عبارت است از :<br /><br />
#شناسایی تولید کنندگان صنایع دستی و محصولات تولیدی آنها و معرفی آنها به مصرف کنندگان<br />
#خدمات تبلیغب و بازاریابی برای فعالین در حوزه های هنری<br />
#جمع آوری درخواست های سفارشی سازی و ارسال آنها به تولید کنندگان فعال در زمینه های سفارشی سازی<br />
<br />
پس از اتمام فاز اول و نیل به اهداف میان مدت ، فاز دوم شامل فروش محصولات و صنایع دستی خواهد بود .در این مرحله اهم فعالیتها و <br /><br />
خدمات سایت عبارت است از :<br />
#فراهم نمودن امکان جستجوی محصولات در زمینه های هنری مختلف برای مصرف کنندگان و امکان خرید با واسطه و یا بی واسطه آن<br />
#ارائه خدمات فروش محصولات برای تولید کنندگان<br />
#تضمین خرید با کیفیت مورد نظر مشتری<br />
#ارائه خدمات ویژه سازی به منظور تولید محصولات مطابق نظر مشتری<br />
<br />
== تحلیل صنعت مادر ==<br />
یکی از عوامل مهم در گسترش بازار هنر در سطح جهان می باشد ظهور اینترنت و تکنولوژی های جدید است. به میمنت تکنولوژی های جدید آگاه سازی، ارزشگذاری و دسترسی به هنرمندان و آثار آنان می باشد.<br />
<br /><br />
<br />
http://s7.picofile.com/file/8282891726/MarketTrend.jpg<br />
<br />
<br /><br />
<br />
از دیگر موارد توجه به هنر و رشد بازار این صنعت، بزرگ شدن اقتصاد جهانی، افزایش رفاه مردم و حرکت به سمت برآوردن نیازهای غیر جسمانی و مادی می باشد.<br />
<br />
http://s7.picofile.com/file/8282892026/MarketTrend2.jpg<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== تحلیل صنعت خود ==<br />
<br /><br />
http://s9.picofile.com/file/8282892476/SelfMarket.JPG<br />
<br /><br />
<br />
<br />
== تحلیل بازار ==<br />
در مورد حجم بازار (Market Size) اطلاع دقیقی در دست نیست اما در مورد سایت etsy.com باید گفت که این سایت در سال 2015 رقمی معادل 1.93 میلیارد دلار فروش داشته است و حدود 54 میلیون نفر در جهان ازاین سایت استفاده می کنند و این ارقام هر روز در حال رشد است. در مورد ایران هرچند آمار موثقی در دست نیست اما باید گفت که تعداد بیشمار کاربران شبکه های اجتماعی نظیر FaceBook و Instagram بیانگر این مسئله است که عدم بلوغ این صنعت مانع از رشد آن شده است و در صورتی که چنین سایتهایی به صورت تخصصی با تمرکز بر حوزه های خاص ظهور کنند می توانند در رشد و بلوغ این صنعت نقش مهمی ایفا کنند.<br /><br />
روند بازار: بازارها در صورتی که از دید کلان به آنها نگاه شوند معمولا بر مبنای فاکتورهای کلان و ثابت روندهای مشخصی دارند. در مورد روند بازار هنر و محصولات هنری، رفاه جامعه نقشی مهم در پیشرفت و یا پسرفت این صنعت دارند. در کنار آنها فرهنگ جامعه و افزایش آگاهی و تحصیلات نیز نقش ایفا می کنند. در مورد ایران هرچند از بعد اقتصادی در چند سال گذشته نه تنها رشدی را شاهد نبوده ایم بلکه پسرفتهایی نیز وجود داشته است ، اما با توجه به کمبود کارهای خوب در زمینه تجارت الکترونیک و عدم رشد این صنعت نسبت به صنایع دیگر در ایران، نبود رقبای قوی و وجود شمار زیادی فعال غیر حرفه ای ، می توان آینده این صنعت را برای ورود مثبت ارزیابی کرد.<br /><br />
<br />
== تحلیل رقبا ==<br />
<br />
تقریبا تنها رقیب اصلی در این حوزه ، سایت bazartche.ir می باشد که در مواردی همچون کاربردپذیری سایت خوب عمل کرده است، سایت در حال رشد است اما فعلا تنوع کاری نسبتا پائینی دارد و با برندهای محدودی کار می کند. این سایت نتوانسته است گزینه مقایسه را که از اهمیت بالایی برای کاربران برخوردار است به سایت خود بیفزاید و به نظر می رسد تمرکز چندانی روی برندسازی ندارد و تنها به فروش آنلاین اکتفا کرده است. با توجه به همه این موارد رقبای جدی در این حوزه در حال حاضر وجود ندارد.برخیی رقبای کسب و کار در این حوزه به شرح جدول ذیل می باشد .<br />
{| class="wikitable"<br />
|-<br />
! ردیف !! شرکت(کسب و کار) !! آدرس دامنه<br />
|-<br />
| 1|| بازارچه|| bazartche.ir<br />
|-<br />
| 2|| مثال || bozema.com<br />
|-<br />
| 3|| کاردستی|| kaardasti.com<br />
|-<br />
| 4|| هنرنما|| honarnama.net<br />
|-<br />
| 5|| هنر|| honar.land<br />
|-<br />
| 6|| دستی نو|| dastino.com<br />
|-<br />
| 7|| آرت زی|| artzy.ir<br />
|}<br />
<br />
== تدوین استراتژی ==<br />
<br /><br />
<br />
استراتژی ما حرکت آرام، گام به گام با گرفتن بازخورد از مشتریان و تامین کنندگان است.<br />
دیجیتال مارکتینگ ابزار شناساندن خود و ماموریتمان به مشتریان است که از این طریق توانسته ایم فالوورهای بسیاری را جذب نماییم.<br />
از این طریق امکان ارتباط با مشتریان و همچنین هنرمندان وجود دارد تا بازخورد آنها را در این زمینه گرفته، تحلیل کرده و راهکار مناسب ارائه خدمت را بدست آوریم.<br />
به عنوان مثال در بحث قیمتگذاری که بسیار مهم است، با توجه به رویکرد ما، مشتریانی که لوگو و هویت بصری مناسبی ندارند از ما کمک می خواهند. این بهترین شیوه برای محک زدن مشتریان است تا قبل از رونمایی از پکیج خدماتمان بتوانیم قیمت مناسب بازار را بدست آوریم.شکل زیر نقاط قوت و ضعف و نیز تهدیدها و فرصت های مناسب را در این حوزه به خوبی نشان می دهد .<br />
<br />
<br /><br />
<br />
http://s6.picofile.com/file/8282965342/swot2.JPG<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== مراحل توسعه خدمات ==<br />
<br />
با توجه به حجم کار پیش بینی می شود این تیم چهار نفره تا مدت ها بتوانند کارهای مورد نیاز را انجام داده و پوشش کامل برای کسب و کار ایجاد کنند.<br />
پیش بینی شده است که در اوج زمان کاری، هر فرد با اختصاص روزانه 4 ساعت کار مفید تمام امورات هنرینه انجام شده و مشکلاتش مرتفع شود. در صورتی حجم کاری بیش از این بالا رود تیاز به استخدام پاره وقت خواهد بود. اما آنچه که مسلم است فعلا زمان زیادی تا استخدام باقی است.<br />
<br /><br />
<br />
<br />
http://s1.picofile.com/file/8282894550/developmentSteps2.JPG<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== تحلیل ریسک ==<br />
هر کسب و کاری در آغاز و در طول حیات خود با ریسکهایی مواجه است که شناسایی و اقدام به موقع در خصوص آنها اهمیت ویژه ای در بقاء و تداوم کسب و کار دارد .<br /><br />
ریسکهای موجود در این کسب و کار را هم به لحاظ ماهیت الکترونیکی بودن کسب و کار و هم به لحاظ فرآیندی می توان به چند دسته اصلی تقسیم کرد که عبارتند از :<br /><br />
<br />
1. ریست های فنی <br /><br />
2.ریسک های اجرایی<br /><br />
3.ریسک های بازار و فروش<br /><br />
4.ریسک های مالی<br /><br />
در جدول ریسک های زیرمجموعه هر یک از موارد فوق بیان شده است :<br /><br />
<br />
<br />
http://s8.picofile.com/file/8282894676/Risks.jpg</div>Aminsalehzadehhttp://wiki.occc.ir/index.php?title=%D9%85%D8%B9%D8%B1%D9%81%DB%8C_%D9%88_%D8%AA%D9%88%D8%B3%D8%B9%D9%87_%DA%A9%D8%B3%D8%A8_%DA%A9%D8%A7%D8%B1%D9%87%D8%A7%DB%8C_%D8%AE%D8%B1%D8%AF_%D8%AF%D8%B1_%D8%AD%D9%88%D8%B2%D9%87_%D8%B5%D9%86%D8%A7%DB%8C%D8%B9_%D8%AF%D8%B3%D8%AA%DB%8C&diff=16908معرفی و توسعه کسب کارهای خرد در حوزه صنایع دستی2017-01-25T23:50:35Z<p>Aminsalehzadeh: /* تدوین استراتژی */</p>
<hr />
<div>'''توضیحات طرح:''' <br />
<br /><br />
<br />
<br /><br />
* موضوع: '''طرح تجاری معرفی ، بازاریابی و فروش صنایع دستی در حوزه کسب و کارهای خرد '''<br />
<br />
* تهیه کننده: '''امین صالح زاده'''<br />
<br />
<br />
== خلاصه اجرایی ==<br />
صنایع دستی در هر کشوری نمایانگر فرهنگ وهنر اصیل آن سرزمین می باشد . در کشور ایران با توجه به قدمت تاریخی و فرهنگ کهن این سرزمین، تولید صنایع دستی در گذشته از جایگاه ویژه ای برخوردار بوده است ولی متاسفانه در حاضر به دلایل مختلف ، این صنعت در اقتصاد کشور از سهم قابل توجهی برخوردار نیست . به دلیل مشکلات متعدد بر سر راه صنعتگران در این حوزه ، بسیاری از این صنایع به تدریج در آستانه تعطیلی می باشند. با توجه به گستردگی صنایع دستی در کشور و امکان تولید آن توسط گستره وسیعی از افراد ،ایجاد بستری جهت معرفی آنها می تواند به رونق و توسعه آنها کمک کند . از طرفی یکی از بزرگترین مشکلات حوزه کارآفرینی در کشور نبود تخصص بازار در کارآفرینان است. همین امر سبب شده است تا شرکت های استارتاپ، نوپا و دانش بنیان با وجود حمایت های معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری و همچنین صندوق نوآوری و شکوفایی نتوانند گره کارآفرینی کشور را بگشایند، چرا که نیاز آنها لزوما مادی نبوده و بیشتر بحث توانمندسازی گره گشای کار آنان خواهد بود. با توجه به اینکه کارآفرینی در حوزه هنر نیز مجزا از دیگر صنایع نمی باشد، ارائه راهکارهای مناسب می تواند ارزش افزوده زیادی برای هنرمندان ارائه کرده و بازار بزرگی را به وجود آورد. <br />
طرح جاری سعی دارد با هدف ایجاد بستر و زیرساخت مناسب و با بهره گیری از تکنولوژی فناوری اطلاعات و تجارت الکترونیک توسعه کسب و کارهای خرد در حوزه صنایع دستی را سرعت بخشد و امکان ارائه محصولات بدون واسطه را فراهم سازد .<br />
پس....<br />
<br />
هنرینه به دنبال توانمندسازی هنرمندان است.<br />
== بوم کسب و کار ==<br />
<br />
<br />
<br />
http://s8.picofile.com/file/8282890418/Lean_Canvas.JPG<br />
<br />
== معرفی شرکت ==<br />
کسب و کار تجارت الکترونیک هنرینه با هدف توسعه بستر معرفی و عرضه محصولات دست ساز در حوزه صنایع هنری برای کسب کارهای خرد ایجاد شده است و از مهرماه سال 1395 فعالیت خود را آغاز کرده است . آز آنجاییکه بسیاری از استارت آپ ها در تیم سازی و تشکیل تیم مشکل دارند تمرکز اصلی قبل از ثبت شرکت بر روی تشکیل تیم و ساختار مناسب بنا نهاده شده است . در صورت حرکت در مسیر هدف و استراتژی های تدوین شده و توسعه ابتدایی کسب و کار و نیز اطمینان از اتخاذ استراتژی مناسب مراحل ثبت شرکت نیز انجام خواهد شد .<br />
در فاز اول کسب وکار در قالب تیم 4 نفره از کارشناسان در حوزه های مختلف آغاز به کار نموده و در ابتدای مسیر بر فعالیت اصلی و هدف اصلی اعضاء ایجاد برند و معرفی ان از طریق ابزارها و مکانیزمهای شبکه های اجتماعی به ویژه اینستاگرام می باشد . <br />
فعالیتهای اصلی در منزل و یا مکانهای مشترکی که برای جلسات تخصیص داده شده است انجام می شود و سهامداران شرکت متشکل از 4 عضو اصلی آن می باشد .<br /><br />
<br />
http://s3.picofile.com/file/8282966042/insta.jpg<br />
<br />
== چشم انداز ==<br />
چشم انداز کسب و کار هنرینه رسیدن به تعداد بیش از 100 هزار دنبال کننده علاقه مند در اینستاگرام ، رسیدن به رتبه زیر 100 سایت در رده بندی سایت های تجارت الکترونیک و قرار گرفتن در زمره ده کسب و کار برتر در حوزه معرفی و فروش صنایع دستی در ایران می باشد .<br />
<br />
== ماموریت ==<br />
تجاری سازی یکی از مشکلات یا نیازهای اصلی کارآفرینی در کشور می باشد . در حوزه فعالیتهای هنری و دستی به دلیل گستردگی تولید کنندگان حقیقی و عدم وجود زیرساخت ها و بستر های مناسب جهت معرفی و فروش محصولات ، تجاری سازی و به واسطه آن کاراقرینی به عنوان نیاز و دغدغه اصلی به شمار می رود . هدف کسب و کار هنرینه کمک تولید کنندگان و فعالان حوزه صنایع دستی به منظور توسعه کسب و کار و در نتیجه کار آفرینی به واسطه استفاده از تکنولوژی های فناوری اطلاعات و ارتباطات می باشد .<br />
<br />
== اهداف ==<br />
اهداف کسب و کار هنرینه به شرح زیر می باشد :<br /><br />
<br />
رسیدن به مجموعه ای از 5000 تولید کننده در حوزه صنایع دستی<br /><br />
<br />
ارائه تمامی خدمات معرفی ، تبلیغ ، فروش ، ارزش گذاری ، مناقصه ، مزایده و ... به فعالان در حوزه صنایع دستی اعم از تولید کنندگان و مصرف کنندگان<br /><br />
<br />
توسعه شرکت به واسطه جذب 20 نیروی انسانی متخصص و رسیدن به گردش مالی مناسب با سود ماهانه 200 میلیون ریال<br />
<br />
== معرفی محصولات و خدمات ==<br />
با توجه به اهداف و برنامه توسعه کسب و کار تشریح شده ، در فاز اول خدمات اصلی سایت عبارت است از :<br /><br />
#شناسایی تولید کنندگان صنایع دستی و محصولات تولیدی آنها و معرفی آنها به مصرف کنندگان<br />
#خدمات تبلیغب و بازاریابی برای فعالین در حوزه های هنری<br />
#جمع آوری درخواست های سفارشی سازی و ارسال آنها به تولید کنندگان فعال در زمینه های سفارشی سازی<br />
<br />
پس از اتمام فاز اول و نیل به اهداف میان مدت ، فاز دوم شامل فروش محصولات و صنایع دستی خواهد بود .در این مرحله اهم فعالیتها و <br /><br />
خدمات سایت عبارت است از :<br />
#فراهم نمودن امکان جستجوی محصولات در زمینه های هنری مختلف برای مصرف کنندگان و امکان خرید با واسطه و یا بی واسطه آن<br />
#ارائه خدمات فروش محصولات برای تولید کنندگان<br />
#تضمین خرید با کیفیت مورد نظر مشتری<br />
#ارائه خدمات ویژه سازی به منظور تولید محصولات مطابق نظر مشتری<br />
<br />
== تحلیل صنعت مادر ==<br />
یکی از عوامل مهم در گسترش بازار هنر در سطح جهان می باشد ظهور اینترنت و تکنولوژی های جدید است. به میمنت تکنولوژی های جدید آگاه سازی، ارزشگذاری و دسترسی به هنرمندان و آثار آنان می باشد.<br />
<br /><br />
<br />
http://s7.picofile.com/file/8282891726/MarketTrend.jpg<br />
<br />
<br /><br />
<br />
از دیگر موارد توجه به هنر و رشد بازار این صنعت، بزرگ شدن اقتصاد جهانی، افزایش رفاه مردم و حرکت به سمت برآوردن نیازهای غیر جسمانی و مادی می باشد.<br />
<br />
http://s7.picofile.com/file/8282892026/MarketTrend2.jpg<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== تحلیل صنعت خود ==<br />
<br /><br />
http://s9.picofile.com/file/8282892476/SelfMarket.JPG<br />
<br /><br />
<br />
<br />
== تحلیل بازار ==<br />
در مورد حجم بازار (Market Size) اطلاع دقیقی در دست نیست اما در مورد سایت etsy.com باید گفت که این سایت در سال 2015 رقمی معادل 1.93 میلیارد دلار فروش داشته است و حدود 54 میلیون نفر در جهان ازاین سایت استفاده می کنند و این ارقام هر روز در حال رشد است. در مورد ایران هرچند آمار موثقی در دست نیست اما باید گفت که تعداد بیشمار کاربران شبکه های اجتماعی نظیر FaceBook و Instagram بیانگر این مسئله است که عدم بلوغ این صنعت مانع از رشد آن شده است و در صورتی که چنین سایتهایی به صورت تخصصی با تمرکز بر حوزه های خاص ظهور کنند می توانند در رشد و بلوغ این صنعت نقش مهمی ایفا کنند.<br /><br />
روند بازار: بازارها در صورتی که از دید کلان به آنها نگاه شوند معمولا بر مبنای فاکتورهای کلان و ثابت روندهای مشخصی دارند. در مورد روند بازار هنر و محصولات هنری، رفاه جامعه نقشی مهم در پیشرفت و یا پسرفت این صنعت دارند. در کنار آنها فرهنگ جامعه و افزایش آگاهی و تحصیلات نیز نقش ایفا می کنند. در مورد ایران هرچند از بعد اقتصادی در چند سال گذشته نه تنها رشدی را شاهد نبوده ایم بلکه پسرفتهایی نیز وجود داشته است ، اما با توجه به کمبود کارهای خوب در زمینه تجارت الکترونیک و عدم رشد این صنعت نسبت به صنایع دیگر در ایران، نبود رقبای قوی و وجود شمار زیادی فعال غیر حرفه ای ، می توان آینده این صنعت را برای ورود مثبت ارزیابی کرد.<br /><br />
<br />
== تحلیل رقبا ==<br />
<br />
تقریبا تنها رقیب اصلی در این حوزه ، سایت bazartche.ir می باشد که در مواردی همچون کاربردپذیری سایت خوب عمل کرده است، سایت در حال رشد است اما فعلا تنوع کاری نسبتا پائینی دارد و با برندهای محدودی کار می کند. این سایت نتوانسته است گزینه مقایسه را که از اهمیت بالایی برای کاربران برخوردار است به سایت خود بیفزاید و به نظر می رسد تمرکز چندانی روی برندسازی ندارد و تنها به فروش آنلاین اکتفا کرده است. با توجه به همه این موارد رقبای جدی در این حوزه در حال حاضر وجود ندارد.<br />
<br />
== تدوین استراتژی ==<br />
<br /><br />
<br />
استراتژی ما حرکت آرام، گام به گام با گرفتن بازخورد از مشتریان و تامین کنندگان است.<br />
دیجیتال مارکتینگ ابزار شناساندن خود و ماموریتمان به مشتریان است که از این طریق توانسته ایم فالوورهای بسیاری را جذب نماییم.<br />
از این طریق امکان ارتباط با مشتریان و همچنین هنرمندان وجود دارد تا بازخورد آنها را در این زمینه گرفته، تحلیل کرده و راهکار مناسب ارائه خدمت را بدست آوریم.<br />
به عنوان مثال در بحث قیمتگذاری که بسیار مهم است، با توجه به رویکرد ما، مشتریانی که لوگو و هویت بصری مناسبی ندارند از ما کمک می خواهند. این بهترین شیوه برای محک زدن مشتریان است تا قبل از رونمایی از پکیج خدماتمان بتوانیم قیمت مناسب بازار را بدست آوریم.شکل زیر نقاط قوت و ضعف و نیز تهدیدها و فرصت های مناسب را در این حوزه به خوبی نشان می دهد .<br />
<br />
<br /><br />
<br />
http://s6.picofile.com/file/8282965342/swot2.JPG<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== مراحل توسعه خدمات ==<br />
<br />
با توجه به حجم کار پیش بینی می شود این تیم چهار نفره تا مدت ها بتوانند کارهای مورد نیاز را انجام داده و پوشش کامل برای کسب و کار ایجاد کنند.<br />
پیش بینی شده است که در اوج زمان کاری، هر فرد با اختصاص روزانه 4 ساعت کار مفید تمام امورات هنرینه انجام شده و مشکلاتش مرتفع شود. در صورتی حجم کاری بیش از این بالا رود تیاز به استخدام پاره وقت خواهد بود. اما آنچه که مسلم است فعلا زمان زیادی تا استخدام باقی است.<br />
<br /><br />
<br />
<br />
http://s1.picofile.com/file/8282894550/developmentSteps2.JPG<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== تحلیل ریسک ==<br />
هر کسب و کاری در آغاز و در طول حیات خود با ریسکهایی مواجه است که شناسایی و اقدام به موقع در خصوص آنها اهمیت ویژه ای در بقاء و تداوم کسب و کار دارد .<br /><br />
ریسکهای موجود در این کسب و کار را هم به لحاظ ماهیت الکترونیکی بودن کسب و کار و هم به لحاظ فرآیندی می توان به چند دسته اصلی تقسیم کرد که عبارتند از :<br /><br />
<br />
1. ریست های فنی <br /><br />
2.ریسک های اجرایی<br /><br />
3.ریسک های بازار و فروش<br /><br />
4.ریسک های مالی<br /><br />
در جدول ریسک های زیرمجموعه هر یک از موارد فوق بیان شده است :<br /><br />
<br />
<br />
http://s8.picofile.com/file/8282894676/Risks.jpg</div>Aminsalehzadehhttp://wiki.occc.ir/index.php?title=%D9%85%D8%B9%D8%B1%D9%81%DB%8C_%D9%88_%D8%AA%D9%88%D8%B3%D8%B9%D9%87_%DA%A9%D8%B3%D8%A8_%DA%A9%D8%A7%D8%B1%D9%87%D8%A7%DB%8C_%D8%AE%D8%B1%D8%AF_%D8%AF%D8%B1_%D8%AD%D9%88%D8%B2%D9%87_%D8%B5%D9%86%D8%A7%DB%8C%D8%B9_%D8%AF%D8%B3%D8%AA%DB%8C&diff=16907معرفی و توسعه کسب کارهای خرد در حوزه صنایع دستی2017-01-25T23:50:15Z<p>Aminsalehzadeh: /* تحلیل رقبا */</p>
<hr />
<div>'''توضیحات طرح:''' <br />
<br /><br />
<br />
<br /><br />
* موضوع: '''طرح تجاری معرفی ، بازاریابی و فروش صنایع دستی در حوزه کسب و کارهای خرد '''<br />
<br />
* تهیه کننده: '''امین صالح زاده'''<br />
<br />
<br />
== خلاصه اجرایی ==<br />
صنایع دستی در هر کشوری نمایانگر فرهنگ وهنر اصیل آن سرزمین می باشد . در کشور ایران با توجه به قدمت تاریخی و فرهنگ کهن این سرزمین، تولید صنایع دستی در گذشته از جایگاه ویژه ای برخوردار بوده است ولی متاسفانه در حاضر به دلایل مختلف ، این صنعت در اقتصاد کشور از سهم قابل توجهی برخوردار نیست . به دلیل مشکلات متعدد بر سر راه صنعتگران در این حوزه ، بسیاری از این صنایع به تدریج در آستانه تعطیلی می باشند. با توجه به گستردگی صنایع دستی در کشور و امکان تولید آن توسط گستره وسیعی از افراد ،ایجاد بستری جهت معرفی آنها می تواند به رونق و توسعه آنها کمک کند . از طرفی یکی از بزرگترین مشکلات حوزه کارآفرینی در کشور نبود تخصص بازار در کارآفرینان است. همین امر سبب شده است تا شرکت های استارتاپ، نوپا و دانش بنیان با وجود حمایت های معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری و همچنین صندوق نوآوری و شکوفایی نتوانند گره کارآفرینی کشور را بگشایند، چرا که نیاز آنها لزوما مادی نبوده و بیشتر بحث توانمندسازی گره گشای کار آنان خواهد بود. با توجه به اینکه کارآفرینی در حوزه هنر نیز مجزا از دیگر صنایع نمی باشد، ارائه راهکارهای مناسب می تواند ارزش افزوده زیادی برای هنرمندان ارائه کرده و بازار بزرگی را به وجود آورد. <br />
طرح جاری سعی دارد با هدف ایجاد بستر و زیرساخت مناسب و با بهره گیری از تکنولوژی فناوری اطلاعات و تجارت الکترونیک توسعه کسب و کارهای خرد در حوزه صنایع دستی را سرعت بخشد و امکان ارائه محصولات بدون واسطه را فراهم سازد .<br />
پس....<br />
<br />
هنرینه به دنبال توانمندسازی هنرمندان است.<br />
== بوم کسب و کار ==<br />
<br />
<br />
<br />
http://s8.picofile.com/file/8282890418/Lean_Canvas.JPG<br />
<br />
== معرفی شرکت ==<br />
کسب و کار تجارت الکترونیک هنرینه با هدف توسعه بستر معرفی و عرضه محصولات دست ساز در حوزه صنایع هنری برای کسب کارهای خرد ایجاد شده است و از مهرماه سال 1395 فعالیت خود را آغاز کرده است . آز آنجاییکه بسیاری از استارت آپ ها در تیم سازی و تشکیل تیم مشکل دارند تمرکز اصلی قبل از ثبت شرکت بر روی تشکیل تیم و ساختار مناسب بنا نهاده شده است . در صورت حرکت در مسیر هدف و استراتژی های تدوین شده و توسعه ابتدایی کسب و کار و نیز اطمینان از اتخاذ استراتژی مناسب مراحل ثبت شرکت نیز انجام خواهد شد .<br />
در فاز اول کسب وکار در قالب تیم 4 نفره از کارشناسان در حوزه های مختلف آغاز به کار نموده و در ابتدای مسیر بر فعالیت اصلی و هدف اصلی اعضاء ایجاد برند و معرفی ان از طریق ابزارها و مکانیزمهای شبکه های اجتماعی به ویژه اینستاگرام می باشد . <br />
فعالیتهای اصلی در منزل و یا مکانهای مشترکی که برای جلسات تخصیص داده شده است انجام می شود و سهامداران شرکت متشکل از 4 عضو اصلی آن می باشد .<br /><br />
<br />
http://s3.picofile.com/file/8282966042/insta.jpg<br />
<br />
== چشم انداز ==<br />
چشم انداز کسب و کار هنرینه رسیدن به تعداد بیش از 100 هزار دنبال کننده علاقه مند در اینستاگرام ، رسیدن به رتبه زیر 100 سایت در رده بندی سایت های تجارت الکترونیک و قرار گرفتن در زمره ده کسب و کار برتر در حوزه معرفی و فروش صنایع دستی در ایران می باشد .<br />
<br />
== ماموریت ==<br />
تجاری سازی یکی از مشکلات یا نیازهای اصلی کارآفرینی در کشور می باشد . در حوزه فعالیتهای هنری و دستی به دلیل گستردگی تولید کنندگان حقیقی و عدم وجود زیرساخت ها و بستر های مناسب جهت معرفی و فروش محصولات ، تجاری سازی و به واسطه آن کاراقرینی به عنوان نیاز و دغدغه اصلی به شمار می رود . هدف کسب و کار هنرینه کمک تولید کنندگان و فعالان حوزه صنایع دستی به منظور توسعه کسب و کار و در نتیجه کار آفرینی به واسطه استفاده از تکنولوژی های فناوری اطلاعات و ارتباطات می باشد .<br />
<br />
== اهداف ==<br />
اهداف کسب و کار هنرینه به شرح زیر می باشد :<br /><br />
<br />
رسیدن به مجموعه ای از 5000 تولید کننده در حوزه صنایع دستی<br /><br />
<br />
ارائه تمامی خدمات معرفی ، تبلیغ ، فروش ، ارزش گذاری ، مناقصه ، مزایده و ... به فعالان در حوزه صنایع دستی اعم از تولید کنندگان و مصرف کنندگان<br /><br />
<br />
توسعه شرکت به واسطه جذب 20 نیروی انسانی متخصص و رسیدن به گردش مالی مناسب با سود ماهانه 200 میلیون ریال<br />
<br />
== معرفی محصولات و خدمات ==<br />
با توجه به اهداف و برنامه توسعه کسب و کار تشریح شده ، در فاز اول خدمات اصلی سایت عبارت است از :<br /><br />
#شناسایی تولید کنندگان صنایع دستی و محصولات تولیدی آنها و معرفی آنها به مصرف کنندگان<br />
#خدمات تبلیغب و بازاریابی برای فعالین در حوزه های هنری<br />
#جمع آوری درخواست های سفارشی سازی و ارسال آنها به تولید کنندگان فعال در زمینه های سفارشی سازی<br />
<br />
پس از اتمام فاز اول و نیل به اهداف میان مدت ، فاز دوم شامل فروش محصولات و صنایع دستی خواهد بود .در این مرحله اهم فعالیتها و <br /><br />
خدمات سایت عبارت است از :<br />
#فراهم نمودن امکان جستجوی محصولات در زمینه های هنری مختلف برای مصرف کنندگان و امکان خرید با واسطه و یا بی واسطه آن<br />
#ارائه خدمات فروش محصولات برای تولید کنندگان<br />
#تضمین خرید با کیفیت مورد نظر مشتری<br />
#ارائه خدمات ویژه سازی به منظور تولید محصولات مطابق نظر مشتری<br />
<br />
== تحلیل صنعت مادر ==<br />
یکی از عوامل مهم در گسترش بازار هنر در سطح جهان می باشد ظهور اینترنت و تکنولوژی های جدید است. به میمنت تکنولوژی های جدید آگاه سازی، ارزشگذاری و دسترسی به هنرمندان و آثار آنان می باشد.<br />
<br /><br />
<br />
http://s7.picofile.com/file/8282891726/MarketTrend.jpg<br />
<br />
<br /><br />
<br />
از دیگر موارد توجه به هنر و رشد بازار این صنعت، بزرگ شدن اقتصاد جهانی، افزایش رفاه مردم و حرکت به سمت برآوردن نیازهای غیر جسمانی و مادی می باشد.<br />
<br />
http://s7.picofile.com/file/8282892026/MarketTrend2.jpg<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== تحلیل صنعت خود ==<br />
<br /><br />
http://s9.picofile.com/file/8282892476/SelfMarket.JPG<br />
<br /><br />
<br />
<br />
== تحلیل بازار ==<br />
در مورد حجم بازار (Market Size) اطلاع دقیقی در دست نیست اما در مورد سایت etsy.com باید گفت که این سایت در سال 2015 رقمی معادل 1.93 میلیارد دلار فروش داشته است و حدود 54 میلیون نفر در جهان ازاین سایت استفاده می کنند و این ارقام هر روز در حال رشد است. در مورد ایران هرچند آمار موثقی در دست نیست اما باید گفت که تعداد بیشمار کاربران شبکه های اجتماعی نظیر FaceBook و Instagram بیانگر این مسئله است که عدم بلوغ این صنعت مانع از رشد آن شده است و در صورتی که چنین سایتهایی به صورت تخصصی با تمرکز بر حوزه های خاص ظهور کنند می توانند در رشد و بلوغ این صنعت نقش مهمی ایفا کنند.<br /><br />
روند بازار: بازارها در صورتی که از دید کلان به آنها نگاه شوند معمولا بر مبنای فاکتورهای کلان و ثابت روندهای مشخصی دارند. در مورد روند بازار هنر و محصولات هنری، رفاه جامعه نقشی مهم در پیشرفت و یا پسرفت این صنعت دارند. در کنار آنها فرهنگ جامعه و افزایش آگاهی و تحصیلات نیز نقش ایفا می کنند. در مورد ایران هرچند از بعد اقتصادی در چند سال گذشته نه تنها رشدی را شاهد نبوده ایم بلکه پسرفتهایی نیز وجود داشته است ، اما با توجه به کمبود کارهای خوب در زمینه تجارت الکترونیک و عدم رشد این صنعت نسبت به صنایع دیگر در ایران، نبود رقبای قوی و وجود شمار زیادی فعال غیر حرفه ای ، می توان آینده این صنعت را برای ورود مثبت ارزیابی کرد.<br /><br />
<br />
== تحلیل رقبا ==<br />
<br />
تقریبا تنها رقیب اصلی در این حوزه ، سایت bazartche.ir می باشد که در مواردی همچون کاربردپذیری سایت خوب عمل کرده است، سایت در حال رشد است اما فعلا تنوع کاری نسبتا پائینی دارد و با برندهای محدودی کار می کند. این سایت نتوانسته است گزینه مقایسه را که از اهمیت بالایی برای کاربران برخوردار است به سایت خود بیفزاید و به نظر می رسد تمرکز چندانی روی برندسازی ندارد و تنها به فروش آنلاین اکتفا کرده است. با توجه به همه این موارد رقبای جدی در این حوزه در حال حاضر وجود ندارد.<br />
<br />
== تدوین استراتژی ==<br />
<br /><br />
<br />
استراتژی ما حرکت آرام، گام به گام با گرفتن بازخورد از مشتریان و تامین کنندگان است.<br />
دیجیتال مارکتینگ ابزار شناساندن خود و ماموریتمان به مشتریان است که از این طریق توانسته ایم فالوورهای بسیاری را جذب نماییم.<br />
از این طریق امکان ارتباط با مشتریان و همچنین هنرمندان وجود دارد تا بازخورد آنها را در این زمینه گرفته، تحلیل کرده و راهکار مناسب ارائه خدمت را بدست آوریم.<br />
به عنوان مثال در بحث قیمتگذاری که بسیار مهم است، با توجه به رویکرد ما، مشتریانی که لوگو و هویت بصری مناسبی ندارند از ما کمک می خواهند. این بهترین شیوه برای محک زدن مشتریان است تا قبل از رونمایی از پکیج خدماتمان بتوانیم قیمت مناسب بازار را بدست آوریم.<br />
<br /><br />
<br />
http://s6.picofile.com/file/8282965342/swot2.JPG<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== مراحل توسعه خدمات ==<br />
<br />
با توجه به حجم کار پیش بینی می شود این تیم چهار نفره تا مدت ها بتوانند کارهای مورد نیاز را انجام داده و پوشش کامل برای کسب و کار ایجاد کنند.<br />
پیش بینی شده است که در اوج زمان کاری، هر فرد با اختصاص روزانه 4 ساعت کار مفید تمام امورات هنرینه انجام شده و مشکلاتش مرتفع شود. در صورتی حجم کاری بیش از این بالا رود تیاز به استخدام پاره وقت خواهد بود. اما آنچه که مسلم است فعلا زمان زیادی تا استخدام باقی است.<br />
<br /><br />
<br />
<br />
http://s1.picofile.com/file/8282894550/developmentSteps2.JPG<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== تحلیل ریسک ==<br />
هر کسب و کاری در آغاز و در طول حیات خود با ریسکهایی مواجه است که شناسایی و اقدام به موقع در خصوص آنها اهمیت ویژه ای در بقاء و تداوم کسب و کار دارد .<br /><br />
ریسکهای موجود در این کسب و کار را هم به لحاظ ماهیت الکترونیکی بودن کسب و کار و هم به لحاظ فرآیندی می توان به چند دسته اصلی تقسیم کرد که عبارتند از :<br /><br />
<br />
1. ریست های فنی <br /><br />
2.ریسک های اجرایی<br /><br />
3.ریسک های بازار و فروش<br /><br />
4.ریسک های مالی<br /><br />
در جدول ریسک های زیرمجموعه هر یک از موارد فوق بیان شده است :<br /><br />
<br />
<br />
http://s8.picofile.com/file/8282894676/Risks.jpg</div>Aminsalehzadehhttp://wiki.occc.ir/index.php?title=Cloud_of_Things:_Integrating_Internet_of_Things_and_cloud_computing_and_the_issues_involved&diff=16902Cloud of Things: Integrating Internet of Things and cloud computing and the issues involved2017-01-25T10:54:57Z<p>Aminsalehzadeh: /* بدنه تحقیق */</p>
<hr />
<div>== چکیده ==<br />
<br /><br />
<br />
اینترنت اشیاء و یارانش ابری به عنوان دو تکنولوژی مهم از سالیان گذشته نقشی اساسی در زندگی انسان در عصر حاضر ایفا میکنند . مفهوم اینترنت اشیاء در بردارنده ارتباطات تجهیزات و دستگاههایی با قابلیت اتصال به اینترنت می باشد. انسان با گذشت زمان همواره و پیشرفت تکنولوژی سعی می کند از امکانات و تجهیزات بی جان در انجام فعالیتهای خود استفاده کند . پدیده اینترنت و گستردگی استفاده از آن در کامپیوتر های شخصی و خانگی ، زمینه استفاده از آن در غالب تجهیزات مورد استفاده انسان را فراهم کرده است . با گذشت زمان همواره به تعداد انواع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت اضافه می شود و هوشمندی تجهیزات روز به روز به عنوان یکی از نیازمندیهای بشر پر رنگ تر از قبل می شود . این تجهیزات با فراهم شدن امکان اتصال به اینترنت می توانند اطلاعات دقیق و به روزی را در اختیار انسان قرار دهند و کاربر انسانی با دریافت اطلاعات از تجهیرات و با صدور فرمانهایی تحت بستر اینترنت می تواند فعالیتهایی را به واسطه تجهیزات متصل به اینترنت انجام دهد <br />
از طرفی با توسعه استفاده از شبکه های ارتباطی و نیز تجهیزات رایانه ای در سازمانها ، داشتن تجهیزات و ملزمات ذخیره سازی و پردازشی قدرتمند ، به روز و امن مزیتهای رقابتی چشمگیری در کسب و کار های سازمانها ایجاد می کند . با توجه به هزینه های زیاد تجهیزات دخیره سازی ، پردازشی و ارتباطی و نیز لزوم نگهداری و پشتیبانی این تجهیزات جهت دریافت خدمات به روز و امن ، سازمانها و کاربران انسانی را با چالشهای عدیده ای در جهت بهره برداری از مزایا و فرصتهای بالقوه این قبیل تکنولوژی ها مواجه می کند. این قبیل چالشها و مشکلات پدید آورنده مفهومی به نام رایانش ابری شده است که در پی آن سازمانها و کاربران می توانند فارغ از دغدغه ها و چالشهای مذکور با پرداخت هزینه هایی تمامی نیازمندیهای مد نظر خود را با کیفیت و کمیت مشخصی در قالب خدمات ابری در اختیار بگیرند .<br />
با در نظر گرفتن هر دو مفهوم رایانش ابری و اینترنت اشیا امکان بهره برداری از تجهیزات هوشمند در زمینه های مختلف زندگی در قالب خدمات ابری ، مفهوم و زمینه جدیدی به نام CloudIOT ایجاد نموده است . در این مفهوم تلاش بر این است که از تمامی فرصت ها و زمینه های مفید اینترنت اشیاء در قالب خدمات و جهارچوبهای رایانش ابری بهره برداری شود به نحوی که چالشهای موجود در هر دوزمینه به حداقل برسد . در این تحقیق سعی شده است ضمن ارائه مفاهیمی از هر دو زمینه تکنولوژیکی دغدغه ها و مشکلات موجود در یکپارچگی دو زمینه مذکور بررسی شده و راهکارها و امکانات موجود جهت رفع این دغدغه ها و یا حداقل کم کردن مشکلات بهره برداری از آنها بررسی شود<br />
<br /><br />
<br />
== مقدمه ==<br />
در سال 1999 کوین اشتون پیش بینی کرد که آینده رایانش بیش از آنکه وابسته به اطلاعات و داده های تولیدی یا ارائه شده توسط انسان باشد به اطلاعات تولید شده توسط اشیاء با قابلیت پردازش بستگی دارد .بنابراین وی ایده ای به نام اینترنت اشیاء را ارائه کرد که در آن اشیاء شناسایی شده و قادرند اطلاعاتی از پیرامون خود دریافت یا برداشت نمایند . این اشیاء قادرند به یکدیگر متصل شده و در تعامل با سرور ها ، اطلاعاتی را با آنها ردو بدل کنند.اشیاء در این مفهوم با پرس و جو از یکدیگر قادر خواهند بود ضمن دریافت اطلاعات درست از یکدیگر در هم تاثیر گذار بوده و در وضعیت خود و یا حتی در برنامه های خود تغییراتی را ایجاد نمایند .اشیاء به واسطه سنسورهایی که دارند اطلاعات را دریافت می کنند و در صورت تعبیه عامل های نرم افزاری هوشمند در آنها انسانها قادر خواهند بود هر رخداد یا وضعیتی را در محیط پیرامونی خود کنترل و رهگیری نمایند . استفاده از این عامل ها و تجهیزات می تواند در جهت کاهش هر گونه کمبود اطلاعاتی و یا در جهت کاهش هزینه ها مورد استفاده قرار گیرد . از طرفی رایانش ابری به عنوان یکی از پدیده های تکنولوژیکی چند سال اخیز به دلیل مزایا و قابلیت ها مهم و فراوان بسیار فراگیر شده است و تقریبا اغلب سرویسهای مورد نیاز کاربران را می توانند در حوزه رایانش ابری با کیفیت مناسب ارائه شوند . همین موضوع ما را ناگزیر می کند در حوزه اینترنت اشیاء نیز از این قابلیتهای رایانش ابری استفاده نماییم . در این تحقیق سعی شده است ضمن تشریح مبانی هر دو تکنولوژی ، به مشکلات و چالشهای موجود و آینده در یکپارچگی آنها پرداخته شود .<br />
<br />
== بررسی ادبیات موضوع ==<br />
=== اینترنت اشیاء ===<br />
<br />
اینترنت اشیاء به عنوان آینده تجهیزات پردازشی و اینترنت تلقی می شود . در این مفهوم عبارت شی هر تجهیز ارتباطی یا غیر ارتباطی را می تواند شامل شود . از تجهیزات هوشمند در لایه های بالایی گرفته تا سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات محیط در لایه های پایینی .در این مفهوم اشیاء تشکیل دهنده گرههای ارتباطی می باشند که به واسطه پروتکل هایی با یکدیگر به تبادل اطلاعات می پردازند. برخی ار این اشیاء متصل به یکدیگر تنها جنبه استاتیک و فیزیکی دارند و صرفا به دریافت و یا ارسال اطلاعات می پردازند ولی برخی دیگر از این دسته تجهیزات هوشمند می باشند که قابلیت هایی فراتر از این موارد داشته و قادرند به واسطه منابع سخت افزاری ، ارتباطی و نرم افزاری که در اختیار دارند برخی از فعالیتهای انسانی را به جای انسان و به صورت خودکار انجام دهند .در شکل شماره 1 فرایند تغییر داده های خام و تبدیل آنها به اطلاعات و دانش مفید در اینترنت اشیاء نمایش داده شده است .<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 1<br />
|-<br />
| http://s1.picofile.com/file/8283748834/IOTDataFlow.JPG<br />
|}<br />
<br />
==== معماری ====<br />
معماری اینترنت اشیاء از چند بخش اصلی تشکیل شده است :1. لایه دریافت یا ادراک 2. لایه شبکه و 3. لایه کاربرد . برخی محققان دو لایه دیگر نیز به موارد فوق اضافه کرده اند . این لایه های اضافی عبارتند از لایه میان افزار و لایه کسب و کار. لایه میان افزار بین لایه شبکه و کاربرد و لایه کسب و کار به عنوان بالاترین لایه و بالاتر از لایه کاربرد قرار می گیرد .<br /><br />
لایه دریافت /ادراک : در این لایه کلیه تجهیزات متصل به شبکه اینترنتی به واسطه سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات ، اطلاعاتی از محیط پیرامونی دریافت می کنند .هدف اصلی در این لایه جمع پآوری اطلاعات می باشد.<br /><br />
لایه میان افزار: اطلاعات جمع آوری شده از لایه ادراک که به واسطه لایه شبکه منتقل شده است در این لایه ذخیره سازی و مدیریت می شوند . اطلاعات ذخیره و پردازش می شود و تصمیمات خاصی بر مبنای قواعد از پیش تعریف شده ای به صورت خودکار اتخاد می شود و سپس خروجی به لایه بعدی یعنی لایه کاربرد انتقال می یابد. <br /><br />
لایه کاربرد :در این لایه اطلاعات و خروجی دریافتی از لایه میان افزار مدیریت شده و نمایی از اطلاعات دریافتی ارائه می شود . اطلاعات خام دریافتی از پاین ترین لایه ، متناسب با نیازمندیهای کاربر ارائه می شود و مفهوم هوشمندی در خروجی ها نمود پیدا می کند . شهر هوشمند ، ردیابی حمل و نقل ، سیستم سلامت هوشمند و ... از جمله مثالهایی از لابه کاربرد در اینترنت اشیاء به شمار می روند .<br /><br />
لایه کسب و کار : آخرین لایه از معماری پنج لایه ای اینترنت اشیاء می باشد که در آن امکان کسب درآمد از اطلاعات جمع آوری شده در قالب سرویسها و خدمات مختلف میسر می شود . به عبارت دیگر ، اطلاعات لایه کاربرد در قالب خدمات معنی داری مدل سازی شده و ارائه می شود و مجموع سرویس ها و مدل های اطلاعاتی تولید شده امکان ایجاد سرویسها و مدلهای جدید را فراهم می کند .در این مرحله تحلیل و بررسی اطلاعات در زمینه های مختلف با هدف تولید دانش انجام می شود که ارزشهای ایجاد شده از دانش تولیدی در این لایه ، منجر به کسب درآمد برای ارائه دهنده خدمات می شود . <br /><br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 2<br />
|-<br />
| http://s8.picofile.com/file/8283573942/IOTLayers.JPG<br />
|}<br />
==== چالشها ====<br />
*رشد سریع <br />
با توجه به رشد سریع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت و به ویژه تولید سنسورهایی که به قادرند به صورت مستقل با استفاده از برخی تکنولوژیهای ارتباطی از قبیل 3G یا 4G به اینترنت متصل شوند ، تعداد تجهیزات بسیار بیشتر از تعداد کاربران انسانی خواهد بود . یکی از مشکلات اصلی در این بین نام گذاری و شناسایی این تعداد شئ در اینترنت می باشد. از طرفی تجهیزات با پروتکل ها و قابلیت های ناهمگونی با یکدیگر تولید می شوند که هر یک از آنها نیازمندیهای خاصی را برای استفاده لازم دارند.<br />
*هزینه سرویس و نگهداری <br />
با توجه به تعداد زیاد سنسورها موضوع نگهداری و پشتیبانی آنها از اهمیت بالایی برخوردار می باشد . چرا که به جهت کثرت وسیع در مقیاس بسیار زیاد ، ممکن است حجم فعالیتهای نگهداری و پشتیبانی آنها به طرز خیلی سریعی افزایش یابد به طوری که مزایای استفاده از آنها را تحت الشعاع قرار دهد . تکنولوژیها و دانش به کار رفته در تولید آنها باید به گونه ای باشد که قابلیت نصب سریع و آسان آنها حتی توسط کاربران عادی میسر و سهل باشد .<br />
از طرفی در صورت بهینه نبودن مصرف انرژی تجهیزات و سنسورهای متصل به آنها ، همزمان با افزایش تعداد تجهیزات و سنسورها ، انرژی مصرفی آنها افزایش می یابد. لذا یکی از چالشهای مهم دیگر مصرف انرژی این تجهیزات می باشد که ایجاب می کند از سنسورهای با مصرف انرژی بسیار کم در اینترنت اشیاء استفاده شود .<br />
بسیاری از تجهیزات به دلیل محل های نصب مختلف دسترسی به منبع تغذیه ندارند . لذا در بسیاری از مواقع ضروری است از باتری برای تامین برق مصرفی تجهیزات استفاده شود . با توجه به عمر محدود باتری ها و به منظور اطمینان از کاهش هزینه های نگهداری ، ضروری است تکنولوژی به کار رفته در ساخت باتری ها به گونه ای باشد که به مدت بسیار طولانی نیاز به تعویض نداشته باشند .<br />
*شبکه سنسورها <br />
اتصال تعداد زیاد سنسور و تجهیز به شبکه یکی از دغدغه های مهم در اینترنت اشیاء می باشد . صرف نظر از نام گذاری و شناسایی تجهیزات که در بالا به آن اشاره شد امکان تبادل داده در شبکه به دلیل ناهمگونی تجهیزات ممکن است دشوار باشد .از طرفی به دلیل تعداد بسیار زیاد تجهیزات و پروتکل های ارتباطی متنوع ، تامین امنیت و حریم خصوصی در این شبکه ها بسیار دشوار خواهد بود .<br />
<br />
*اطلاعات و داده ها<br />
داده های تولیدی توسط تجهیزات در اینترنت اشیاء ، ویژگیها و نیازمندیهای خاصی دارند که آنها را با داده های تولیدی توسط انسان متمایز میکند.این داده ها در بسیاری از مواقع نیاز به پردازش بی وقفه و بلادرنگ دارند . در برخی کاربردها داده ها بی وقفه تولید می شوند پردازش بی وقفه بسیار حیاتی می باشد و توقف آن مقدور نبوده و یا ممکن است اهداف استفاده از اشیاء را نقض کند .<br />
بدیهی است که داده های تولیدی توسط تعداد کثیری از سنسورها به طرز بسیار زیادی مشکل افزونگی اطلاعات را خواهد داشت . به عنوان مثال ممکن است دو سنسور مکان یاب در دو نقطه متفاوت در یک شهر ، هر دو اسم شهر را به عنوان موقعیت مکانی ارسال نمایند . حال تصور کنیم که برای چند فیلد اطلاعاتی و تعداد میلیونی سنسورها چه حجمی از داده های تکراری تولید خواهد شد.<br />
حجم زیاد داده ها و افزونگی اطلاعات تامین صحت ، جامعیت و قابلیت اطمینان داده ها را دشوار می کند .در اینصورت تفکیک اطلاعات درست از نادرست کاری بسیار دشوار خواهد بود .<br />
همانطور که در بالا و در توضیحات مربوط به اینترنت اشیاء بدان اشاره شد ، هدف از جمع آوری اطلاعات خام و انتقال آنها در شبکه ، تبدیل آنها به اطلاعات و در تولید دانش و انجام عملیاتی بر مبنای دانش تولید شده می باشد. لذا یکی از اصلیترین مشکلات موجود در اینترنت اشیاء ، امکان داده کاوی و استخراج دانش از اطلاعات حجیم تولید شده است که نیازمند الگوریتم ها و مکانیزمهای پیچیده ای می باشد .<br />
<br />
=== رایانش ابری ===<br />
رایانش ابری پدیده سالهای اخیر دنیای تکنولوژی فناوری اطلاعات و ارتباطات می باشد که در سالهای اخیر رشد و توسعه بسیار سریعی داشته است . توسعه سریع سخت افزار و نرم افزار و افزایش روز افزون نیاز به منابع ذخیره سازی ، پردازشی ، ارتباطی و کاربردی ، گران بودن هزینه تامین این منابع ، مشکلات نگهداری و پشتیبانی آنها ، همه و همه باعث شده اند که رایانش از کامپیوتر ها و تجهیزات رومیزی به اینترنت و مراکز داده عظیم منتقل شوند . بدین ترتیب بسیاری از نگرانی ها و دغدغه ها از چندین میلیون کاربر به چند راده دهنده خدمات ابری منتقل می شود و کاربران فارغ از مشکلات و نگرانیهای ذکر شده و تنها بر مبنای مبالغ پرداختی خود خدمات نهایی را دریافت می کنند .<br />
==== انواع خدمات در رایانش ابری ====<br />
خدمات قابل ارائه در رایانش ابری را می توان به چهار اصلی تقسیم می شود :<br /><br />
<br />
Software as a service (SaaS)<br /><br />
در این مدل از رایانش ابری ، نرم افزار به عنوان سرویس یا خدمت نهایی به کاربر ارائه می شود . در این حالت کاربر نگرانی ای در خصوص نصب نرم افزار و یا منابع مورد نیاز آن نداشته و تنها بر اساس مبلغ پرداختی خود از نرم افزار موضوع خدمت بهره خواهد برد . تنها نیازمندی کاربر در این حالت داشتن ارتباط اینترنتی و ارتباط با مرکز داده ارائه دهنده خدمت خواهد بود .<br /><br />
Platform as a service (PaaS)<br /><br />
<br />
در مدل سکو به عنوان خدمت ، سکوی توسعه نرم افزار و برنامه کاربردی در اختیار کاربر قرار می گیرد .در این حالت تمام منابع و ابزارهای مورد نیاز کاربر برای ساخت برنامه های کاربردی در اختیار آن قرار خواهد گرفت .<br /><br />
<br />
Network as a service(NaaS)<br /><br />
<br />
مدل شبکه به عنوان خدمت ، یک یا چند شبکه مجازی تمام قابلیت ها و امکانات موجود در شبکه های واقعی در اختیار کاربر یا سازمان قرار می گیرد . در این حالت کاربر می تواند تمام پیکربندیها و تنظیمات لازم را به همراه نود ها و شناسه های آی پی در این شبکه تعریف کند.<br /><br />
<br />
Infrastructure as a service (IaaS)<br /><br />
<br />
در مدل زیرساخت به عنوان سرویس ، نیازمندیهای ذخیریه سازی و پردازشی کاربر در اختیار وی قرار داده می شود و کاربر می تواند در قبال پرداخت مبلغ اجاره ای ، به مدت زمان مشخصی منابع ذخیره سازی و پردازشی خود را بدون نیاز به خرید تجهیزات در اختیار داشته باشد .<br /><br />
==== مزایای رایانش ابری ====<br />
برخی از مزایای کلیدی رایانش ابری عبارتند از :<br /><br />
<br />
استقلال مکانی <br /><br />
کاربر می تواند در هر زمان و در هر مکانی که قرار دارد از خدمات ارئه شده استفاده نماید .<br /><br />
<br />
مقیاس پذیری <br /><br />
کاربر می تواند متناسب با وسعت نیاز خود از منابع موجود در اینترنت اشیاء استفاده نماید . به عبارتی در صورت نیاز به منابع بیشتر ، منابع متناسب با آن در اختیار خواهد بود و امکان سنجش منابع تخصیص داده شده وجود دارد .<br /><br />
<br />
هزینه <br /><br />
کاربر نیازی به تامین منابع سخت افزاری زیاد برای رفع نیازهای محدود خود نخواهد داشت و تامین نیازمندیها با حداقل هزینه میسر خواهد بود .<br /><br />
منابع اشتراکی <br /><br />
در رایانش ابری منابع و زیرساخت می توانند بین مجموعه بزرگی از کاربران به صورت اشتراکی مورد استفاده قرار گیرد که این امر منجر به استفاده بهینه از آنها و در نهایت کاهش هزینه ها خواهد شد .<br />
سهولت نگهداری و پشتیبانی<br /><br />
در رایانش ابری نیازی به نصب و راه اندازی منابع سخت افزاری و برنامه های کاربردی برای کاربران نیست و این امر موجب سهولت در نپهداری و پشتیبانی خواهد شد و کاربران فارغ از مشکلات و مسائل نصب و راه اندازی تنها با استفاده از مرورگر و اینترنت به خدمات مورد نیاز خود دسترسی خواهند داشت .<br /><br />
<br />
امنیت <br /><br />
امنیت در رایانش ابری به مراتب بیشتر از تکنولوژیهای سنتی و قدیمی خواهد بود زیرا در این تکنولوژی ارائه دهندگان سرویس وظیفه تخصیص منابع و هزینه ها برای رفع مشکلات امنیتی تعداد زیادی از کاربران خواهند بود . با این وجود بر خی مسائل و مشکلات امنیتی و به ویژه مشکلات مربوط به حفظ حریم خصوصی کماکان در رایانش ابری حائز اهمیت می باشد .<br />
<br />
=== روند رشداینترنت اشیاء و رایانش ابری ===<br />
تکنولوژی های اینترنت اشیاء و رایانش ابری ، هر کدام تغییرات مستقل از یکدیگر داشته اند.شکل 2 برآوردی از میزان توسعه و علاقه مندیها در هر دو حوزه در سالهای اخیر را به خوبی نشان می دهد <br /><br />
<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 3<br />
|-<br />
| http://s6.picofile.com/file/8283731226/IOTTrend.JPG<br />
|}<br />
<br />
===درخت دانش===<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 4-درخت دانش<br />
|-<br />
| http://s2.picofile.com/file/8283732484/Tree.JPG<br />
|}<br />
===جدول دانش ===<br />
<br />
<br /><br />
<br />
[[پرونده:cloudIOT_Table.JPG|100px|قاب|وسط]]<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== بدنه تحقیق ==<br />
=== نیاز به یکپارچگی ===<br />
اینترنت در حال توسعه می باشد و توسعه اینترنت و گستردگی و سهولت استفاده از آن ، نیاز به استفاده وسیع از آن را بیش از پیش می کند . روز به روز به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . این تجهیزات در گذشته محدود به کامپیوتر های شخصی بوده اند ولی در حال حاضر به دلیل امکان استفاده از اینترنت به منظور دسترسی به اطلاعات دقیق و به روز راه دور ، به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . تجهیزات جدید با هدف رفع نیازمندیهای بشری در زمینه های مختلف زندگی تولید می شوند و امکان دسترسی انسان به آنها و کنترل آنها از راه دور به عنوان یکی از ملزومات در تولید تجهیزات لحاظ می شود .هر دستگاه متصل داده هایی را از محیط های پیرامونی دریافت و آنها را ذخیره می کند . روز به روز به حجم داده های تولیدی افزوده می شود و لزوم نگهداری آنها در فضایی امن و مطمئن ضرورت پیدا می کند . به منظور تولید اطلاعات مفید از داده ها ، ضروری است پردازشهایی روی آنها انجام شود و با افزایش حجم و پیچیدگی اطلاعات لزوم نیاز به منابع پردازشی قوی آشکار می شود . به منظور سهولت دسترسی به اطلاعات در هر زمان و مکانی ضروری است اطلاعات بر روی شبکه های محلی یا اینترنت مبادله شوند . در نهایت برای تولید دانش بیشتر از آنها ضروری است تحلیل های پیچیده و زیادی روی آنها انجام شود .<br /><br />
<br />
بنابراین ،با توجه به مواردی که بیان شد اهم مشکلات و دغدغه های موجود در اینترنت اشیاء را می توان به شرح زیر بیان کرد :<br />
* افزایش سریع اطلاعات و نیاز به فضای دخیره سازی که در تجهیزات وجود ندارد <br />
* افزایش نیازمندیهای پردازشی که در اینترنت اشیاء موجود نیست <br />
* افزایش ارتباطات بین موجودیت ها در اینترنت اشیاء<br />
* نیاز به منابع سخت افزاری و نرم افزاری داده کاوی و تولید دانش<br />
با توجه به چالشهای پیش رو در اینترنت اشیاء می توان از فرصتها و مزایای رایانش ابری به منظور رفع آنها بهره برد . در ادامه با جمع بندی مشکلات ذکر شده در اینترنت اشیاء ، راهکارهای رایانش ابری جهت رفع آنها را تشریح می شود .<br /><br />
*منابع ذخیره سازی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء تعداد زیادی از تجهیزات همواره در حال تولید داده ها ساخت یافته و یا غیر ساخت یافته با حجم و نوع مختلف می باشند . این داده ها در نهایت ممکن است به جمع بندی ، نمایش ، بایگانی، نمایش بصری ، دسترسی و ... نیاز داشته باشند . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن فضای ذخیره سازی ارزان و متناسب با نیاز ، مناسب ترین و بهینه ترین راهکار برای این کاربرد ها می باشد . <br />
از طرفی به دلیل تامین سطح بالایی از امنیت و تامین حریم خصوصی در رایانش ابری، یکی دیگر از مهمترین مشکلات مربوط به اطلاعات در اینترنت اشیاء به واسطه بهره گیری از آن مرتفع می شود .<br /><br />
*منابع پردازشی <br /><br />
تجهیزات در اینترنت اشیاء منایع پردازشی بسیار محدودی دارند و ضروری است اطلاعات را به منظور پردازش به نود های سریعتر با قابلیت هاتی پردازشی بیشتر ارسال کنند. در صورتی که تناسبی بین اطلاعات تولیدی و زیرساخت محاسباتی وجود نداشته باشد پردازش اطلاعات با مشکل مواجه می شود . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن منابع پردازشی سریع و متناسب با نیاز می تواند راهکار مناسبی برای رفع مشکل باشد .<br /><br />
*منابع ارتباطی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء ، به دلیل لزوم ارتباط تجهیزات با اینترنت و با یکدیگر ، هر دستگاه از شناسه مستقلی در شبکه برخوردار خواهد بود و برای تبادل اطلاعات به سخت افزار های ارتباطی نیاز خواهد داشت . هزینه تامین و نگهداری هر یک از این تجهیزات زیاد بوده و ممکن است مقرون به صرفه نباشد . رایانش ابری به دلیل امکان فراهم نمودن شبکه یا شبکه های مستقل ، کاربران را از تامین تجهیزات سخت افزاری ازتباطی و هزینه های نگهداری و مدیریت آنها بی نیاز می کند .<br />
جدول زیر تناسب رایانش ابری به منظور بهره گیری و استفاده در اینترنت اشیاء را از ابعاد مختلف نمایان می کند . <br /><br />
<br /><br />
<br />
جدول 1<br /><br />
{| class="wikitable"<br />
|-<br />
! خدمات ابری !! اینترنت اشیاء<br />
|-<br />
| دسترس پذیری بدون محدودیت مکانی(امکان دریافت خدمات در هر نقطه مکانی) || فراگیر(وجود اشیاء در همه جا به صورت گسترده)<br />
|-<br />
| منابع مجازی (غیر سخت افزاری) || نیازمند اشیاء در دنیای واقعی<br />
|-<br />
| قابلیت های محاسباتی نامحدود به صورت مجازی || قابلیت های محاسباتی محدود<br />
|-<br />
| قابلیت ها و امکانات ذخیره سازی مجازی نامحدود || فاقد امکانات ذخیره سازی یا دارای امکانات ذخیره سازی محدود<br />
|-<br />
| استفاده از اینترنت برای ارائه خدمات || استفاده از اینترنت به منظور اتصال یک نقطه به شبکه اشیاء<br />
|-<br />
| به منظور مدیریت داده های حجیم|| منبع تولید داده های حجیم<br />
|}<br />
<br />
با توجه به مزایای رایانش ابری که در بالا توضیح داده شده ، و محدودیت های اینترنت اشیاء در توسعه ، بسیاری از این محدودیت ها همان مواردی می باشند که در مزایای رایانش ابری وجود دارند . لذا اینترنت اشیاء با استفاده از این قابلیت ها در رایانش ابری می تواند بسیاری از محدودیت ها و مشکلات موجود در توسعه را مرتفع سازد . رایانش ابری یک راهکار پر فایده ای برای پیاده سازی مدیریت سرویس دراینتر نت اشیاء ارائه می کند و در عوض می تواند از اینترنت اشیاء به واسطه توسعه آن در دنیای واقعی منتفع شود و سرویس ها و خدمات جدیدی را در یک فضای توزیع شده و مجازی و در ابعاد مختلف زندگی انسان ایجاد نماید .رایانش ابری در CloudIOT به عنوان لایه واسط بین اشیاء متصل به اینترنت و برنامه های کاربردی عمل می کند . به طوری که تمام پیچیدگیهای لایه های پایین را از دید کار بر مخفی می سازد .<br /><br />
<br />
== نتیجه گیری ==<br />
در این تحقیق سعی شد با بهره گیری از مقالات و تحقیقات مختلف انجام شده در حوزه رایانش ابری و اینترنت اشیاء ، مفاهیم پایه ای هریک بیان شده و لزوم یکپارچگی این دو زمینه تشریح شود . یکپارچگی که ماحصل آن ایجاد مفهوم جدیدی به نام cloud of thing(CoT) می باشد .بدیهی است هر زمینه تکنولوژیکی در ابتدای کار با چالشها و محدودیت هایی در توسعه و کاربرد پذیری روبه رو می باشد . در این تحقیق مشکلات و مسائلی که اینترنت اشیاء با آن روبرو بود بیان شد و راهکارهای رایانش ابری برای این مشکلات ارائه شد . علیرغم این که این راهکارها بسیاری از مشکلات را مرتفع می سازد ولی با این حال بخشی از مشکلات به قوت خود باقی است. یکسان سازی پورتکل های ارتباطی تجهیزات ، ایجاد مدل های اطلاعاتی ساخت یافته ، ، توسعه پروتکل های ارتباطی جدید و یا توسعه استانداردهای جدید در ساخت ، راه اندازی و استفاده از تجهیزات همه و همه از چالشهایی هستند که رفع همه آنها به گذشت زمان و به تحقیقات بیشتر نیاز دارد .<br />
<br />
== مراجع ==<br />
<br />
1. Y.-K. Chen "Challenges and opportunities of internet of things" <em>The Proceedings of 17th Asia and South Pacific Design Automation Conference</em> 2012.<br />
<br />
2. M. Wu "Research on the architecture of Internet of things" <em>The Proceedings of 3rd International Conference on Advanced Computer Theory and Engineering</em>.<br />
<br />
3. G. Kortuem F. Kawsar D. Fitton and V. Sundramoorthi "Smart objects and building blocks of internet of things" <em>IEEE Internet Computing Journal</em> vol. 14 no. 1 pp. 44-51 2010.<br />
<br />
4. R. Khan S. Ullah Khan R. Zaheer and S. Khan "Future internet: The internet of things architecturepossible applications and key challenges" <em>The Proceedings of 10th International Conference on Frontiers of Information Technology Islamabad Pakistan</em> 2012.<br />
<br />
5. D. Uckelamann M. Harrison and F. Michahelles <em>Architecting the Internet of Things</em> 2011.<br />
<br />
6. S. Zhang "Cloud computing research and development trend" <em>The Proceedings of International Conference on Future Networks</em> 2010.<br />
<br />
7. W. Ma "The survey and research on application of cloud computing" <em>The Proceedings of 7th International Conference on Computerl Science and Education</em> 2012.<br />
<br />
8. Y. Jadeja "Cloud computing-concepts architecture and challenges" <em>The Proceedings of International Conference on Computing Electronics and Electrical Technologies</em> 2012.<br />
<br />
9. M. Zhou "Services in the cloud computing era: A survey" <em>The Proceedings of 4th International Universal Communications Symposium</em> 2010.<br />
<br />
10. J. Gubbi R. Buyya S. Marusic and M. Palaniswami "Internet of things (iot): A vision architectural elements and future directions" <em>Technical Report CLOUDS-TR-2012-2012 July</em> 2012.<br />
<br />
11. D. Evans "The internet of things how the next evolution of the internet is changing everything" <em>Whitepaper Cisco Internet Business Solutions Group (IBSG)</em> 2011.<br />
<br />
12. "British internet users' personal information on major 'cloud' storage services can be spied upon routinely by US authorities" <em>The Independent</em> 2013.</div>Aminsalehzadehhttp://wiki.occc.ir/index.php?title=Cloud_of_Things:_Integrating_Internet_of_Things_and_cloud_computing_and_the_issues_involved&diff=16901Cloud of Things: Integrating Internet of Things and cloud computing and the issues involved2017-01-25T10:54:07Z<p>Aminsalehzadeh: /* بدنه تحقیق */</p>
<hr />
<div>== چکیده ==<br />
<br /><br />
<br />
اینترنت اشیاء و یارانش ابری به عنوان دو تکنولوژی مهم از سالیان گذشته نقشی اساسی در زندگی انسان در عصر حاضر ایفا میکنند . مفهوم اینترنت اشیاء در بردارنده ارتباطات تجهیزات و دستگاههایی با قابلیت اتصال به اینترنت می باشد. انسان با گذشت زمان همواره و پیشرفت تکنولوژی سعی می کند از امکانات و تجهیزات بی جان در انجام فعالیتهای خود استفاده کند . پدیده اینترنت و گستردگی استفاده از آن در کامپیوتر های شخصی و خانگی ، زمینه استفاده از آن در غالب تجهیزات مورد استفاده انسان را فراهم کرده است . با گذشت زمان همواره به تعداد انواع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت اضافه می شود و هوشمندی تجهیزات روز به روز به عنوان یکی از نیازمندیهای بشر پر رنگ تر از قبل می شود . این تجهیزات با فراهم شدن امکان اتصال به اینترنت می توانند اطلاعات دقیق و به روزی را در اختیار انسان قرار دهند و کاربر انسانی با دریافت اطلاعات از تجهیرات و با صدور فرمانهایی تحت بستر اینترنت می تواند فعالیتهایی را به واسطه تجهیزات متصل به اینترنت انجام دهد <br />
از طرفی با توسعه استفاده از شبکه های ارتباطی و نیز تجهیزات رایانه ای در سازمانها ، داشتن تجهیزات و ملزمات ذخیره سازی و پردازشی قدرتمند ، به روز و امن مزیتهای رقابتی چشمگیری در کسب و کار های سازمانها ایجاد می کند . با توجه به هزینه های زیاد تجهیزات دخیره سازی ، پردازشی و ارتباطی و نیز لزوم نگهداری و پشتیبانی این تجهیزات جهت دریافت خدمات به روز و امن ، سازمانها و کاربران انسانی را با چالشهای عدیده ای در جهت بهره برداری از مزایا و فرصتهای بالقوه این قبیل تکنولوژی ها مواجه می کند. این قبیل چالشها و مشکلات پدید آورنده مفهومی به نام رایانش ابری شده است که در پی آن سازمانها و کاربران می توانند فارغ از دغدغه ها و چالشهای مذکور با پرداخت هزینه هایی تمامی نیازمندیهای مد نظر خود را با کیفیت و کمیت مشخصی در قالب خدمات ابری در اختیار بگیرند .<br />
با در نظر گرفتن هر دو مفهوم رایانش ابری و اینترنت اشیا امکان بهره برداری از تجهیزات هوشمند در زمینه های مختلف زندگی در قالب خدمات ابری ، مفهوم و زمینه جدیدی به نام CloudIOT ایجاد نموده است . در این مفهوم تلاش بر این است که از تمامی فرصت ها و زمینه های مفید اینترنت اشیاء در قالب خدمات و جهارچوبهای رایانش ابری بهره برداری شود به نحوی که چالشهای موجود در هر دوزمینه به حداقل برسد . در این تحقیق سعی شده است ضمن ارائه مفاهیمی از هر دو زمینه تکنولوژیکی دغدغه ها و مشکلات موجود در یکپارچگی دو زمینه مذکور بررسی شده و راهکارها و امکانات موجود جهت رفع این دغدغه ها و یا حداقل کم کردن مشکلات بهره برداری از آنها بررسی شود<br />
<br /><br />
<br />
== مقدمه ==<br />
در سال 1999 کوین اشتون پیش بینی کرد که آینده رایانش بیش از آنکه وابسته به اطلاعات و داده های تولیدی یا ارائه شده توسط انسان باشد به اطلاعات تولید شده توسط اشیاء با قابلیت پردازش بستگی دارد .بنابراین وی ایده ای به نام اینترنت اشیاء را ارائه کرد که در آن اشیاء شناسایی شده و قادرند اطلاعاتی از پیرامون خود دریافت یا برداشت نمایند . این اشیاء قادرند به یکدیگر متصل شده و در تعامل با سرور ها ، اطلاعاتی را با آنها ردو بدل کنند.اشیاء در این مفهوم با پرس و جو از یکدیگر قادر خواهند بود ضمن دریافت اطلاعات درست از یکدیگر در هم تاثیر گذار بوده و در وضعیت خود و یا حتی در برنامه های خود تغییراتی را ایجاد نمایند .اشیاء به واسطه سنسورهایی که دارند اطلاعات را دریافت می کنند و در صورت تعبیه عامل های نرم افزاری هوشمند در آنها انسانها قادر خواهند بود هر رخداد یا وضعیتی را در محیط پیرامونی خود کنترل و رهگیری نمایند . استفاده از این عامل ها و تجهیزات می تواند در جهت کاهش هر گونه کمبود اطلاعاتی و یا در جهت کاهش هزینه ها مورد استفاده قرار گیرد . از طرفی رایانش ابری به عنوان یکی از پدیده های تکنولوژیکی چند سال اخیز به دلیل مزایا و قابلیت ها مهم و فراوان بسیار فراگیر شده است و تقریبا اغلب سرویسهای مورد نیاز کاربران را می توانند در حوزه رایانش ابری با کیفیت مناسب ارائه شوند . همین موضوع ما را ناگزیر می کند در حوزه اینترنت اشیاء نیز از این قابلیتهای رایانش ابری استفاده نماییم . در این تحقیق سعی شده است ضمن تشریح مبانی هر دو تکنولوژی ، به مشکلات و چالشهای موجود و آینده در یکپارچگی آنها پرداخته شود .<br />
<br />
== بررسی ادبیات موضوع ==<br />
=== اینترنت اشیاء ===<br />
<br />
اینترنت اشیاء به عنوان آینده تجهیزات پردازشی و اینترنت تلقی می شود . در این مفهوم عبارت شی هر تجهیز ارتباطی یا غیر ارتباطی را می تواند شامل شود . از تجهیزات هوشمند در لایه های بالایی گرفته تا سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات محیط در لایه های پایینی .در این مفهوم اشیاء تشکیل دهنده گرههای ارتباطی می باشند که به واسطه پروتکل هایی با یکدیگر به تبادل اطلاعات می پردازند. برخی ار این اشیاء متصل به یکدیگر تنها جنبه استاتیک و فیزیکی دارند و صرفا به دریافت و یا ارسال اطلاعات می پردازند ولی برخی دیگر از این دسته تجهیزات هوشمند می باشند که قابلیت هایی فراتر از این موارد داشته و قادرند به واسطه منابع سخت افزاری ، ارتباطی و نرم افزاری که در اختیار دارند برخی از فعالیتهای انسانی را به جای انسان و به صورت خودکار انجام دهند .در شکل شماره 1 فرایند تغییر داده های خام و تبدیل آنها به اطلاعات و دانش مفید در اینترنت اشیاء نمایش داده شده است .<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 1<br />
|-<br />
| http://s1.picofile.com/file/8283748834/IOTDataFlow.JPG<br />
|}<br />
<br />
==== معماری ====<br />
معماری اینترنت اشیاء از چند بخش اصلی تشکیل شده است :1. لایه دریافت یا ادراک 2. لایه شبکه و 3. لایه کاربرد . برخی محققان دو لایه دیگر نیز به موارد فوق اضافه کرده اند . این لایه های اضافی عبارتند از لایه میان افزار و لایه کسب و کار. لایه میان افزار بین لایه شبکه و کاربرد و لایه کسب و کار به عنوان بالاترین لایه و بالاتر از لایه کاربرد قرار می گیرد .<br /><br />
لایه دریافت /ادراک : در این لایه کلیه تجهیزات متصل به شبکه اینترنتی به واسطه سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات ، اطلاعاتی از محیط پیرامونی دریافت می کنند .هدف اصلی در این لایه جمع پآوری اطلاعات می باشد.<br /><br />
لایه میان افزار: اطلاعات جمع آوری شده از لایه ادراک که به واسطه لایه شبکه منتقل شده است در این لایه ذخیره سازی و مدیریت می شوند . اطلاعات ذخیره و پردازش می شود و تصمیمات خاصی بر مبنای قواعد از پیش تعریف شده ای به صورت خودکار اتخاد می شود و سپس خروجی به لایه بعدی یعنی لایه کاربرد انتقال می یابد. <br /><br />
لایه کاربرد :در این لایه اطلاعات و خروجی دریافتی از لایه میان افزار مدیریت شده و نمایی از اطلاعات دریافتی ارائه می شود . اطلاعات خام دریافتی از پاین ترین لایه ، متناسب با نیازمندیهای کاربر ارائه می شود و مفهوم هوشمندی در خروجی ها نمود پیدا می کند . شهر هوشمند ، ردیابی حمل و نقل ، سیستم سلامت هوشمند و ... از جمله مثالهایی از لابه کاربرد در اینترنت اشیاء به شمار می روند .<br /><br />
لایه کسب و کار : آخرین لایه از معماری پنج لایه ای اینترنت اشیاء می باشد که در آن امکان کسب درآمد از اطلاعات جمع آوری شده در قالب سرویسها و خدمات مختلف میسر می شود . به عبارت دیگر ، اطلاعات لایه کاربرد در قالب خدمات معنی داری مدل سازی شده و ارائه می شود و مجموع سرویس ها و مدل های اطلاعاتی تولید شده امکان ایجاد سرویسها و مدلهای جدید را فراهم می کند .در این مرحله تحلیل و بررسی اطلاعات در زمینه های مختلف با هدف تولید دانش انجام می شود که ارزشهای ایجاد شده از دانش تولیدی در این لایه ، منجر به کسب درآمد برای ارائه دهنده خدمات می شود . <br /><br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 2<br />
|-<br />
| http://s8.picofile.com/file/8283573942/IOTLayers.JPG<br />
|}<br />
==== چالشها ====<br />
*رشد سریع <br />
با توجه به رشد سریع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت و به ویژه تولید سنسورهایی که به قادرند به صورت مستقل با استفاده از برخی تکنولوژیهای ارتباطی از قبیل 3G یا 4G به اینترنت متصل شوند ، تعداد تجهیزات بسیار بیشتر از تعداد کاربران انسانی خواهد بود . یکی از مشکلات اصلی در این بین نام گذاری و شناسایی این تعداد شئ در اینترنت می باشد. از طرفی تجهیزات با پروتکل ها و قابلیت های ناهمگونی با یکدیگر تولید می شوند که هر یک از آنها نیازمندیهای خاصی را برای استفاده لازم دارند.<br />
*هزینه سرویس و نگهداری <br />
با توجه به تعداد زیاد سنسورها موضوع نگهداری و پشتیبانی آنها از اهمیت بالایی برخوردار می باشد . چرا که به جهت کثرت وسیع در مقیاس بسیار زیاد ، ممکن است حجم فعالیتهای نگهداری و پشتیبانی آنها به طرز خیلی سریعی افزایش یابد به طوری که مزایای استفاده از آنها را تحت الشعاع قرار دهد . تکنولوژیها و دانش به کار رفته در تولید آنها باید به گونه ای باشد که قابلیت نصب سریع و آسان آنها حتی توسط کاربران عادی میسر و سهل باشد .<br />
از طرفی در صورت بهینه نبودن مصرف انرژی تجهیزات و سنسورهای متصل به آنها ، همزمان با افزایش تعداد تجهیزات و سنسورها ، انرژی مصرفی آنها افزایش می یابد. لذا یکی از چالشهای مهم دیگر مصرف انرژی این تجهیزات می باشد که ایجاب می کند از سنسورهای با مصرف انرژی بسیار کم در اینترنت اشیاء استفاده شود .<br />
بسیاری از تجهیزات به دلیل محل های نصب مختلف دسترسی به منبع تغذیه ندارند . لذا در بسیاری از مواقع ضروری است از باتری برای تامین برق مصرفی تجهیزات استفاده شود . با توجه به عمر محدود باتری ها و به منظور اطمینان از کاهش هزینه های نگهداری ، ضروری است تکنولوژی به کار رفته در ساخت باتری ها به گونه ای باشد که به مدت بسیار طولانی نیاز به تعویض نداشته باشند .<br />
*شبکه سنسورها <br />
اتصال تعداد زیاد سنسور و تجهیز به شبکه یکی از دغدغه های مهم در اینترنت اشیاء می باشد . صرف نظر از نام گذاری و شناسایی تجهیزات که در بالا به آن اشاره شد امکان تبادل داده در شبکه به دلیل ناهمگونی تجهیزات ممکن است دشوار باشد .از طرفی به دلیل تعداد بسیار زیاد تجهیزات و پروتکل های ارتباطی متنوع ، تامین امنیت و حریم خصوصی در این شبکه ها بسیار دشوار خواهد بود .<br />
<br />
*اطلاعات و داده ها<br />
داده های تولیدی توسط تجهیزات در اینترنت اشیاء ، ویژگیها و نیازمندیهای خاصی دارند که آنها را با داده های تولیدی توسط انسان متمایز میکند.این داده ها در بسیاری از مواقع نیاز به پردازش بی وقفه و بلادرنگ دارند . در برخی کاربردها داده ها بی وقفه تولید می شوند پردازش بی وقفه بسیار حیاتی می باشد و توقف آن مقدور نبوده و یا ممکن است اهداف استفاده از اشیاء را نقض کند .<br />
بدیهی است که داده های تولیدی توسط تعداد کثیری از سنسورها به طرز بسیار زیادی مشکل افزونگی اطلاعات را خواهد داشت . به عنوان مثال ممکن است دو سنسور مکان یاب در دو نقطه متفاوت در یک شهر ، هر دو اسم شهر را به عنوان موقعیت مکانی ارسال نمایند . حال تصور کنیم که برای چند فیلد اطلاعاتی و تعداد میلیونی سنسورها چه حجمی از داده های تکراری تولید خواهد شد.<br />
حجم زیاد داده ها و افزونگی اطلاعات تامین صحت ، جامعیت و قابلیت اطمینان داده ها را دشوار می کند .در اینصورت تفکیک اطلاعات درست از نادرست کاری بسیار دشوار خواهد بود .<br />
همانطور که در بالا و در توضیحات مربوط به اینترنت اشیاء بدان اشاره شد ، هدف از جمع آوری اطلاعات خام و انتقال آنها در شبکه ، تبدیل آنها به اطلاعات و در تولید دانش و انجام عملیاتی بر مبنای دانش تولید شده می باشد. لذا یکی از اصلیترین مشکلات موجود در اینترنت اشیاء ، امکان داده کاوی و استخراج دانش از اطلاعات حجیم تولید شده است که نیازمند الگوریتم ها و مکانیزمهای پیچیده ای می باشد .<br />
<br />
=== رایانش ابری ===<br />
رایانش ابری پدیده سالهای اخیر دنیای تکنولوژی فناوری اطلاعات و ارتباطات می باشد که در سالهای اخیر رشد و توسعه بسیار سریعی داشته است . توسعه سریع سخت افزار و نرم افزار و افزایش روز افزون نیاز به منابع ذخیره سازی ، پردازشی ، ارتباطی و کاربردی ، گران بودن هزینه تامین این منابع ، مشکلات نگهداری و پشتیبانی آنها ، همه و همه باعث شده اند که رایانش از کامپیوتر ها و تجهیزات رومیزی به اینترنت و مراکز داده عظیم منتقل شوند . بدین ترتیب بسیاری از نگرانی ها و دغدغه ها از چندین میلیون کاربر به چند راده دهنده خدمات ابری منتقل می شود و کاربران فارغ از مشکلات و نگرانیهای ذکر شده و تنها بر مبنای مبالغ پرداختی خود خدمات نهایی را دریافت می کنند .<br />
==== انواع خدمات در رایانش ابری ====<br />
خدمات قابل ارائه در رایانش ابری را می توان به چهار اصلی تقسیم می شود :<br /><br />
<br />
Software as a service (SaaS)<br /><br />
در این مدل از رایانش ابری ، نرم افزار به عنوان سرویس یا خدمت نهایی به کاربر ارائه می شود . در این حالت کاربر نگرانی ای در خصوص نصب نرم افزار و یا منابع مورد نیاز آن نداشته و تنها بر اساس مبلغ پرداختی خود از نرم افزار موضوع خدمت بهره خواهد برد . تنها نیازمندی کاربر در این حالت داشتن ارتباط اینترنتی و ارتباط با مرکز داده ارائه دهنده خدمت خواهد بود .<br /><br />
Platform as a service (PaaS)<br /><br />
<br />
در مدل سکو به عنوان خدمت ، سکوی توسعه نرم افزار و برنامه کاربردی در اختیار کاربر قرار می گیرد .در این حالت تمام منابع و ابزارهای مورد نیاز کاربر برای ساخت برنامه های کاربردی در اختیار آن قرار خواهد گرفت .<br /><br />
<br />
Network as a service(NaaS)<br /><br />
<br />
مدل شبکه به عنوان خدمت ، یک یا چند شبکه مجازی تمام قابلیت ها و امکانات موجود در شبکه های واقعی در اختیار کاربر یا سازمان قرار می گیرد . در این حالت کاربر می تواند تمام پیکربندیها و تنظیمات لازم را به همراه نود ها و شناسه های آی پی در این شبکه تعریف کند.<br /><br />
<br />
Infrastructure as a service (IaaS)<br /><br />
<br />
در مدل زیرساخت به عنوان سرویس ، نیازمندیهای ذخیریه سازی و پردازشی کاربر در اختیار وی قرار داده می شود و کاربر می تواند در قبال پرداخت مبلغ اجاره ای ، به مدت زمان مشخصی منابع ذخیره سازی و پردازشی خود را بدون نیاز به خرید تجهیزات در اختیار داشته باشد .<br /><br />
==== مزایای رایانش ابری ====<br />
برخی از مزایای کلیدی رایانش ابری عبارتند از :<br /><br />
<br />
استقلال مکانی <br /><br />
کاربر می تواند در هر زمان و در هر مکانی که قرار دارد از خدمات ارئه شده استفاده نماید .<br /><br />
<br />
مقیاس پذیری <br /><br />
کاربر می تواند متناسب با وسعت نیاز خود از منابع موجود در اینترنت اشیاء استفاده نماید . به عبارتی در صورت نیاز به منابع بیشتر ، منابع متناسب با آن در اختیار خواهد بود و امکان سنجش منابع تخصیص داده شده وجود دارد .<br /><br />
<br />
هزینه <br /><br />
کاربر نیازی به تامین منابع سخت افزاری زیاد برای رفع نیازهای محدود خود نخواهد داشت و تامین نیازمندیها با حداقل هزینه میسر خواهد بود .<br /><br />
منابع اشتراکی <br /><br />
در رایانش ابری منابع و زیرساخت می توانند بین مجموعه بزرگی از کاربران به صورت اشتراکی مورد استفاده قرار گیرد که این امر منجر به استفاده بهینه از آنها و در نهایت کاهش هزینه ها خواهد شد .<br />
سهولت نگهداری و پشتیبانی<br /><br />
در رایانش ابری نیازی به نصب و راه اندازی منابع سخت افزاری و برنامه های کاربردی برای کاربران نیست و این امر موجب سهولت در نپهداری و پشتیبانی خواهد شد و کاربران فارغ از مشکلات و مسائل نصب و راه اندازی تنها با استفاده از مرورگر و اینترنت به خدمات مورد نیاز خود دسترسی خواهند داشت .<br /><br />
<br />
امنیت <br /><br />
امنیت در رایانش ابری به مراتب بیشتر از تکنولوژیهای سنتی و قدیمی خواهد بود زیرا در این تکنولوژی ارائه دهندگان سرویس وظیفه تخصیص منابع و هزینه ها برای رفع مشکلات امنیتی تعداد زیادی از کاربران خواهند بود . با این وجود بر خی مسائل و مشکلات امنیتی و به ویژه مشکلات مربوط به حفظ حریم خصوصی کماکان در رایانش ابری حائز اهمیت می باشد .<br />
<br />
=== روند رشداینترنت اشیاء و رایانش ابری ===<br />
تکنولوژی های اینترنت اشیاء و رایانش ابری ، هر کدام تغییرات مستقل از یکدیگر داشته اند.شکل 2 برآوردی از میزان توسعه و علاقه مندیها در هر دو حوزه در سالهای اخیر را به خوبی نشان می دهد <br /><br />
<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 3<br />
|-<br />
| http://s6.picofile.com/file/8283731226/IOTTrend.JPG<br />
|}<br />
<br />
===درخت دانش===<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 4-درخت دانش<br />
|-<br />
| http://s2.picofile.com/file/8283732484/Tree.JPG<br />
|}<br />
===جدول دانش ===<br />
<br />
<br /><br />
<br />
[[پرونده:cloudIOT_Table.JPG|100px|قاب|وسط]]<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== بدنه تحقیق ==<br />
اینترنت در حال توسعه می باشد و توسعه اینترنت و گستردگی و سهولت استفاده از آن ، نیاز به استفاده وسیع از آن را بیش از پیش می کند . روز به روز به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . این تجهیزات در گذشته محدود به کامپیوتر های شخصی بوده اند ولی در حال حاضر به دلیل امکان استفاده از اینترنت به منظور دسترسی به اطلاعات دقیق و به روز راه دور ، به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . تجهیزات جدید با هدف رفع نیازمندیهای بشری در زمینه های مختلف زندگی تولید می شوند و امکان دسترسی انسان به آنها و کنترل آنها از راه دور به عنوان یکی از ملزومات در تولید تجهیزات لحاظ می شود .هر دستگاه متصل داده هایی را از محیط های پیرامونی دریافت و آنها را ذخیره می کند . روز به روز به حجم داده های تولیدی افزوده می شود و لزوم نگهداری آنها در فضایی امن و مطمئن ضرورت پیدا می کند . به منظور تولید اطلاعات مفید از داده ها ، ضروری است پردازشهایی روی آنها انجام شود و با افزایش حجم و پیچیدگی اطلاعات لزوم نیاز به منابع پردازشی قوی آشکار می شود . به منظور سهولت دسترسی به اطلاعات در هر زمان و مکانی ضروری است اطلاعات بر روی شبکه های محلی یا اینترنت مبادله شوند . در نهایت برای تولید دانش بیشتر از آنها ضروری است تحلیل های پیچیده و زیادی روی آنها انجام شود .<br /><br />
<br />
بنابراین ،با توجه به مواردی که بیان شد اهم مشکلات و دغدغه های موجود در اینترنت اشیاء را می توان به شرح زیر بیان کرد :<br />
* افزایش سریع اطلاعات و نیاز به فضای دخیره سازی که در تجهیزات وجود ندارد <br />
* افزایش نیازمندیهای پردازشی که در اینترنت اشیاء موجود نیست <br />
* افزایش ارتباطات بین موجودیت ها در اینترنت اشیاء<br />
* نیاز به منابع سخت افزاری و نرم افزاری داده کاوی و تولید دانش<br />
با توجه به چالشهای پیش رو در اینترنت اشیاء می توان از فرصتها و مزایای رایانش ابری به منظور رفع آنها بهره برد . در ادامه با جمع بندی مشکلات ذکر شده در اینترنت اشیاء ، راهکارهای رایانش ابری جهت رفع آنها را تشریح می شود .<br /><br />
*منابع ذخیره سازی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء تعداد زیادی از تجهیزات همواره در حال تولید داده ها ساخت یافته و یا غیر ساخت یافته با حجم و نوع مختلف می باشند . این داده ها در نهایت ممکن است به جمع بندی ، نمایش ، بایگانی، نمایش بصری ، دسترسی و ... نیاز داشته باشند . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن فضای ذخیره سازی ارزان و متناسب با نیاز ، مناسب ترین و بهینه ترین راهکار برای این کاربرد ها می باشد . <br />
از طرفی به دلیل تامین سطح بالایی از امنیت و تامین حریم خصوصی در رایانش ابری، یکی دیگر از مهمترین مشکلات مربوط به اطلاعات در اینترنت اشیاء به واسطه بهره گیری از آن مرتفع می شود .<br /><br />
*منابع پردازشی <br /><br />
تجهیزات در اینترنت اشیاء منایع پردازشی بسیار محدودی دارند و ضروری است اطلاعات را به منظور پردازش به نود های سریعتر با قابلیت هاتی پردازشی بیشتر ارسال کنند. در صورتی که تناسبی بین اطلاعات تولیدی و زیرساخت محاسباتی وجود نداشته باشد پردازش اطلاعات با مشکل مواجه می شود . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن منابع پردازشی سریع و متناسب با نیاز می تواند راهکار مناسبی برای رفع مشکل باشد .<br /><br />
*منابع ارتباطی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء ، به دلیل لزوم ارتباط تجهیزات با اینترنت و با یکدیگر ، هر دستگاه از شناسه مستقلی در شبکه برخوردار خواهد بود و برای تبادل اطلاعات به سخت افزار های ارتباطی نیاز خواهد داشت . هزینه تامین و نگهداری هر یک از این تجهیزات زیاد بوده و ممکن است مقرون به صرفه نباشد . رایانش ابری به دلیل امکان فراهم نمودن شبکه یا شبکه های مستقل ، کاربران را از تامین تجهیزات سخت افزاری ازتباطی و هزینه های نگهداری و مدیریت آنها بی نیاز می کند .<br />
جدول زیر تناسب رایانش ابری به منظور بهره گیری و استفاده در اینترنت اشیاء را از ابعاد مختلف نمایان می کند . <br /><br />
<br /><br />
<br />
جدول 1<br /><br />
{| class="wikitable"<br />
|-<br />
! خدمات ابری !! اینترنت اشیاء<br />
|-<br />
| دسترس پذیری بدون محدودیت مکانی(امکان دریافت خدمات در هر نقطه مکانی) || فراگیر(وجود اشیاء در همه جا به صورت گسترده)<br />
|-<br />
| منابع مجازی (غیر سخت افزاری) || نیازمند اشیاء در دنیای واقعی<br />
|-<br />
| قابلیت های محاسباتی نامحدود به صورت مجازی || قابلیت های محاسباتی محدود<br />
|-<br />
| قابلیت ها و امکانات ذخیره سازی مجازی نامحدود || فاقد امکانات ذخیره سازی یا دارای امکانات ذخیره سازی محدود<br />
|-<br />
| استفاده از اینترنت برای ارائه خدمات || استفاده از اینترنت به منظور اتصال یک نقطه به شبکه اشیاء<br />
|-<br />
| به منظور مدیریت داده های حجیم|| منبع تولید داده های حجیم<br />
|}<br />
<br />
با توجه به مزایای رایانش ابری که در بالا توضیح داده شده ، و محدودیت های اینترنت اشیاء در توسعه ، بسیاری از این محدودیت ها همان مواردی می باشند که در مزایای رایانش ابری وجود دارند . لذا اینترنت اشیاء با استفاده از این قابلیت ها در رایانش ابری می تواند بسیاری از محدودیت ها و مشکلات موجود در توسعه را مرتفع سازد . رایانش ابری یک راهکار پر فایده ای برای پیاده سازی مدیریت سرویس دراینتر نت اشیاء ارائه می کند و در عوض می تواند از اینترنت اشیاء به واسطه توسعه آن در دنیای واقعی منتفع شود و سرویس ها و خدمات جدیدی را در یک فضای توزیع شده و مجازی و در ابعاد مختلف زندگی انسان ایجاد نماید .رایانش ابری در CloudIOT به عنوان لایه واسط بین اشیاء متصل به اینترنت و برنامه های کاربردی عمل می کند . به طوری که تمام پیچیدگیهای لایه های پایین را از دید کار بر مخفی می سازد .<br /><br />
<br />
== نتیجه گیری ==<br />
در این تحقیق سعی شد با بهره گیری از مقالات و تحقیقات مختلف انجام شده در حوزه رایانش ابری و اینترنت اشیاء ، مفاهیم پایه ای هریک بیان شده و لزوم یکپارچگی این دو زمینه تشریح شود . یکپارچگی که ماحصل آن ایجاد مفهوم جدیدی به نام cloud of thing(CoT) می باشد .بدیهی است هر زمینه تکنولوژیکی در ابتدای کار با چالشها و محدودیت هایی در توسعه و کاربرد پذیری روبه رو می باشد . در این تحقیق مشکلات و مسائلی که اینترنت اشیاء با آن روبرو بود بیان شد و راهکارهای رایانش ابری برای این مشکلات ارائه شد . علیرغم این که این راهکارها بسیاری از مشکلات را مرتفع می سازد ولی با این حال بخشی از مشکلات به قوت خود باقی است. یکسان سازی پورتکل های ارتباطی تجهیزات ، ایجاد مدل های اطلاعاتی ساخت یافته ، ، توسعه پروتکل های ارتباطی جدید و یا توسعه استانداردهای جدید در ساخت ، راه اندازی و استفاده از تجهیزات همه و همه از چالشهایی هستند که رفع همه آنها به گذشت زمان و به تحقیقات بیشتر نیاز دارد .<br />
<br />
== مراجع ==<br />
<br />
1. Y.-K. Chen "Challenges and opportunities of internet of things" <em>The Proceedings of 17th Asia and South Pacific Design Automation Conference</em> 2012.<br />
<br />
2. M. Wu "Research on the architecture of Internet of things" <em>The Proceedings of 3rd International Conference on Advanced Computer Theory and Engineering</em>.<br />
<br />
3. G. Kortuem F. Kawsar D. Fitton and V. Sundramoorthi "Smart objects and building blocks of internet of things" <em>IEEE Internet Computing Journal</em> vol. 14 no. 1 pp. 44-51 2010.<br />
<br />
4. R. Khan S. Ullah Khan R. Zaheer and S. Khan "Future internet: The internet of things architecturepossible applications and key challenges" <em>The Proceedings of 10th International Conference on Frontiers of Information Technology Islamabad Pakistan</em> 2012.<br />
<br />
5. D. Uckelamann M. Harrison and F. Michahelles <em>Architecting the Internet of Things</em> 2011.<br />
<br />
6. S. Zhang "Cloud computing research and development trend" <em>The Proceedings of International Conference on Future Networks</em> 2010.<br />
<br />
7. W. Ma "The survey and research on application of cloud computing" <em>The Proceedings of 7th International Conference on Computerl Science and Education</em> 2012.<br />
<br />
8. Y. Jadeja "Cloud computing-concepts architecture and challenges" <em>The Proceedings of International Conference on Computing Electronics and Electrical Technologies</em> 2012.<br />
<br />
9. M. Zhou "Services in the cloud computing era: A survey" <em>The Proceedings of 4th International Universal Communications Symposium</em> 2010.<br />
<br />
10. J. Gubbi R. Buyya S. Marusic and M. Palaniswami "Internet of things (iot): A vision architectural elements and future directions" <em>Technical Report CLOUDS-TR-2012-2012 July</em> 2012.<br />
<br />
11. D. Evans "The internet of things how the next evolution of the internet is changing everything" <em>Whitepaper Cisco Internet Business Solutions Group (IBSG)</em> 2011.<br />
<br />
12. "British internet users' personal information on major 'cloud' storage services can be spied upon routinely by US authorities" <em>The Independent</em> 2013.</div>Aminsalehzadehhttp://wiki.occc.ir/index.php?title=Cloud_of_Things:_Integrating_Internet_of_Things_and_cloud_computing_and_the_issues_involved&diff=16900Cloud of Things: Integrating Internet of Things and cloud computing and the issues involved2017-01-25T10:53:15Z<p>Aminsalehzadeh: /* CloudIOT و لزوم یکپارچگی IOT و Cloud */</p>
<hr />
<div>== چکیده ==<br />
<br /><br />
<br />
اینترنت اشیاء و یارانش ابری به عنوان دو تکنولوژی مهم از سالیان گذشته نقشی اساسی در زندگی انسان در عصر حاضر ایفا میکنند . مفهوم اینترنت اشیاء در بردارنده ارتباطات تجهیزات و دستگاههایی با قابلیت اتصال به اینترنت می باشد. انسان با گذشت زمان همواره و پیشرفت تکنولوژی سعی می کند از امکانات و تجهیزات بی جان در انجام فعالیتهای خود استفاده کند . پدیده اینترنت و گستردگی استفاده از آن در کامپیوتر های شخصی و خانگی ، زمینه استفاده از آن در غالب تجهیزات مورد استفاده انسان را فراهم کرده است . با گذشت زمان همواره به تعداد انواع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت اضافه می شود و هوشمندی تجهیزات روز به روز به عنوان یکی از نیازمندیهای بشر پر رنگ تر از قبل می شود . این تجهیزات با فراهم شدن امکان اتصال به اینترنت می توانند اطلاعات دقیق و به روزی را در اختیار انسان قرار دهند و کاربر انسانی با دریافت اطلاعات از تجهیرات و با صدور فرمانهایی تحت بستر اینترنت می تواند فعالیتهایی را به واسطه تجهیزات متصل به اینترنت انجام دهد <br />
از طرفی با توسعه استفاده از شبکه های ارتباطی و نیز تجهیزات رایانه ای در سازمانها ، داشتن تجهیزات و ملزمات ذخیره سازی و پردازشی قدرتمند ، به روز و امن مزیتهای رقابتی چشمگیری در کسب و کار های سازمانها ایجاد می کند . با توجه به هزینه های زیاد تجهیزات دخیره سازی ، پردازشی و ارتباطی و نیز لزوم نگهداری و پشتیبانی این تجهیزات جهت دریافت خدمات به روز و امن ، سازمانها و کاربران انسانی را با چالشهای عدیده ای در جهت بهره برداری از مزایا و فرصتهای بالقوه این قبیل تکنولوژی ها مواجه می کند. این قبیل چالشها و مشکلات پدید آورنده مفهومی به نام رایانش ابری شده است که در پی آن سازمانها و کاربران می توانند فارغ از دغدغه ها و چالشهای مذکور با پرداخت هزینه هایی تمامی نیازمندیهای مد نظر خود را با کیفیت و کمیت مشخصی در قالب خدمات ابری در اختیار بگیرند .<br />
با در نظر گرفتن هر دو مفهوم رایانش ابری و اینترنت اشیا امکان بهره برداری از تجهیزات هوشمند در زمینه های مختلف زندگی در قالب خدمات ابری ، مفهوم و زمینه جدیدی به نام CloudIOT ایجاد نموده است . در این مفهوم تلاش بر این است که از تمامی فرصت ها و زمینه های مفید اینترنت اشیاء در قالب خدمات و جهارچوبهای رایانش ابری بهره برداری شود به نحوی که چالشهای موجود در هر دوزمینه به حداقل برسد . در این تحقیق سعی شده است ضمن ارائه مفاهیمی از هر دو زمینه تکنولوژیکی دغدغه ها و مشکلات موجود در یکپارچگی دو زمینه مذکور بررسی شده و راهکارها و امکانات موجود جهت رفع این دغدغه ها و یا حداقل کم کردن مشکلات بهره برداری از آنها بررسی شود<br />
<br /><br />
<br />
== مقدمه ==<br />
در سال 1999 کوین اشتون پیش بینی کرد که آینده رایانش بیش از آنکه وابسته به اطلاعات و داده های تولیدی یا ارائه شده توسط انسان باشد به اطلاعات تولید شده توسط اشیاء با قابلیت پردازش بستگی دارد .بنابراین وی ایده ای به نام اینترنت اشیاء را ارائه کرد که در آن اشیاء شناسایی شده و قادرند اطلاعاتی از پیرامون خود دریافت یا برداشت نمایند . این اشیاء قادرند به یکدیگر متصل شده و در تعامل با سرور ها ، اطلاعاتی را با آنها ردو بدل کنند.اشیاء در این مفهوم با پرس و جو از یکدیگر قادر خواهند بود ضمن دریافت اطلاعات درست از یکدیگر در هم تاثیر گذار بوده و در وضعیت خود و یا حتی در برنامه های خود تغییراتی را ایجاد نمایند .اشیاء به واسطه سنسورهایی که دارند اطلاعات را دریافت می کنند و در صورت تعبیه عامل های نرم افزاری هوشمند در آنها انسانها قادر خواهند بود هر رخداد یا وضعیتی را در محیط پیرامونی خود کنترل و رهگیری نمایند . استفاده از این عامل ها و تجهیزات می تواند در جهت کاهش هر گونه کمبود اطلاعاتی و یا در جهت کاهش هزینه ها مورد استفاده قرار گیرد . از طرفی رایانش ابری به عنوان یکی از پدیده های تکنولوژیکی چند سال اخیز به دلیل مزایا و قابلیت ها مهم و فراوان بسیار فراگیر شده است و تقریبا اغلب سرویسهای مورد نیاز کاربران را می توانند در حوزه رایانش ابری با کیفیت مناسب ارائه شوند . همین موضوع ما را ناگزیر می کند در حوزه اینترنت اشیاء نیز از این قابلیتهای رایانش ابری استفاده نماییم . در این تحقیق سعی شده است ضمن تشریح مبانی هر دو تکنولوژی ، به مشکلات و چالشهای موجود و آینده در یکپارچگی آنها پرداخته شود .<br />
<br />
== بررسی ادبیات موضوع ==<br />
=== اینترنت اشیاء ===<br />
<br />
اینترنت اشیاء به عنوان آینده تجهیزات پردازشی و اینترنت تلقی می شود . در این مفهوم عبارت شی هر تجهیز ارتباطی یا غیر ارتباطی را می تواند شامل شود . از تجهیزات هوشمند در لایه های بالایی گرفته تا سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات محیط در لایه های پایینی .در این مفهوم اشیاء تشکیل دهنده گرههای ارتباطی می باشند که به واسطه پروتکل هایی با یکدیگر به تبادل اطلاعات می پردازند. برخی ار این اشیاء متصل به یکدیگر تنها جنبه استاتیک و فیزیکی دارند و صرفا به دریافت و یا ارسال اطلاعات می پردازند ولی برخی دیگر از این دسته تجهیزات هوشمند می باشند که قابلیت هایی فراتر از این موارد داشته و قادرند به واسطه منابع سخت افزاری ، ارتباطی و نرم افزاری که در اختیار دارند برخی از فعالیتهای انسانی را به جای انسان و به صورت خودکار انجام دهند .در شکل شماره 1 فرایند تغییر داده های خام و تبدیل آنها به اطلاعات و دانش مفید در اینترنت اشیاء نمایش داده شده است .<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 1<br />
|-<br />
| http://s1.picofile.com/file/8283748834/IOTDataFlow.JPG<br />
|}<br />
<br />
==== معماری ====<br />
معماری اینترنت اشیاء از چند بخش اصلی تشکیل شده است :1. لایه دریافت یا ادراک 2. لایه شبکه و 3. لایه کاربرد . برخی محققان دو لایه دیگر نیز به موارد فوق اضافه کرده اند . این لایه های اضافی عبارتند از لایه میان افزار و لایه کسب و کار. لایه میان افزار بین لایه شبکه و کاربرد و لایه کسب و کار به عنوان بالاترین لایه و بالاتر از لایه کاربرد قرار می گیرد .<br /><br />
لایه دریافت /ادراک : در این لایه کلیه تجهیزات متصل به شبکه اینترنتی به واسطه سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات ، اطلاعاتی از محیط پیرامونی دریافت می کنند .هدف اصلی در این لایه جمع پآوری اطلاعات می باشد.<br /><br />
لایه میان افزار: اطلاعات جمع آوری شده از لایه ادراک که به واسطه لایه شبکه منتقل شده است در این لایه ذخیره سازی و مدیریت می شوند . اطلاعات ذخیره و پردازش می شود و تصمیمات خاصی بر مبنای قواعد از پیش تعریف شده ای به صورت خودکار اتخاد می شود و سپس خروجی به لایه بعدی یعنی لایه کاربرد انتقال می یابد. <br /><br />
لایه کاربرد :در این لایه اطلاعات و خروجی دریافتی از لایه میان افزار مدیریت شده و نمایی از اطلاعات دریافتی ارائه می شود . اطلاعات خام دریافتی از پاین ترین لایه ، متناسب با نیازمندیهای کاربر ارائه می شود و مفهوم هوشمندی در خروجی ها نمود پیدا می کند . شهر هوشمند ، ردیابی حمل و نقل ، سیستم سلامت هوشمند و ... از جمله مثالهایی از لابه کاربرد در اینترنت اشیاء به شمار می روند .<br /><br />
لایه کسب و کار : آخرین لایه از معماری پنج لایه ای اینترنت اشیاء می باشد که در آن امکان کسب درآمد از اطلاعات جمع آوری شده در قالب سرویسها و خدمات مختلف میسر می شود . به عبارت دیگر ، اطلاعات لایه کاربرد در قالب خدمات معنی داری مدل سازی شده و ارائه می شود و مجموع سرویس ها و مدل های اطلاعاتی تولید شده امکان ایجاد سرویسها و مدلهای جدید را فراهم می کند .در این مرحله تحلیل و بررسی اطلاعات در زمینه های مختلف با هدف تولید دانش انجام می شود که ارزشهای ایجاد شده از دانش تولیدی در این لایه ، منجر به کسب درآمد برای ارائه دهنده خدمات می شود . <br /><br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 2<br />
|-<br />
| http://s8.picofile.com/file/8283573942/IOTLayers.JPG<br />
|}<br />
==== چالشها ====<br />
*رشد سریع <br />
با توجه به رشد سریع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت و به ویژه تولید سنسورهایی که به قادرند به صورت مستقل با استفاده از برخی تکنولوژیهای ارتباطی از قبیل 3G یا 4G به اینترنت متصل شوند ، تعداد تجهیزات بسیار بیشتر از تعداد کاربران انسانی خواهد بود . یکی از مشکلات اصلی در این بین نام گذاری و شناسایی این تعداد شئ در اینترنت می باشد. از طرفی تجهیزات با پروتکل ها و قابلیت های ناهمگونی با یکدیگر تولید می شوند که هر یک از آنها نیازمندیهای خاصی را برای استفاده لازم دارند.<br />
*هزینه سرویس و نگهداری <br />
با توجه به تعداد زیاد سنسورها موضوع نگهداری و پشتیبانی آنها از اهمیت بالایی برخوردار می باشد . چرا که به جهت کثرت وسیع در مقیاس بسیار زیاد ، ممکن است حجم فعالیتهای نگهداری و پشتیبانی آنها به طرز خیلی سریعی افزایش یابد به طوری که مزایای استفاده از آنها را تحت الشعاع قرار دهد . تکنولوژیها و دانش به کار رفته در تولید آنها باید به گونه ای باشد که قابلیت نصب سریع و آسان آنها حتی توسط کاربران عادی میسر و سهل باشد .<br />
از طرفی در صورت بهینه نبودن مصرف انرژی تجهیزات و سنسورهای متصل به آنها ، همزمان با افزایش تعداد تجهیزات و سنسورها ، انرژی مصرفی آنها افزایش می یابد. لذا یکی از چالشهای مهم دیگر مصرف انرژی این تجهیزات می باشد که ایجاب می کند از سنسورهای با مصرف انرژی بسیار کم در اینترنت اشیاء استفاده شود .<br />
بسیاری از تجهیزات به دلیل محل های نصب مختلف دسترسی به منبع تغذیه ندارند . لذا در بسیاری از مواقع ضروری است از باتری برای تامین برق مصرفی تجهیزات استفاده شود . با توجه به عمر محدود باتری ها و به منظور اطمینان از کاهش هزینه های نگهداری ، ضروری است تکنولوژی به کار رفته در ساخت باتری ها به گونه ای باشد که به مدت بسیار طولانی نیاز به تعویض نداشته باشند .<br />
*شبکه سنسورها <br />
اتصال تعداد زیاد سنسور و تجهیز به شبکه یکی از دغدغه های مهم در اینترنت اشیاء می باشد . صرف نظر از نام گذاری و شناسایی تجهیزات که در بالا به آن اشاره شد امکان تبادل داده در شبکه به دلیل ناهمگونی تجهیزات ممکن است دشوار باشد .از طرفی به دلیل تعداد بسیار زیاد تجهیزات و پروتکل های ارتباطی متنوع ، تامین امنیت و حریم خصوصی در این شبکه ها بسیار دشوار خواهد بود .<br />
<br />
*اطلاعات و داده ها<br />
داده های تولیدی توسط تجهیزات در اینترنت اشیاء ، ویژگیها و نیازمندیهای خاصی دارند که آنها را با داده های تولیدی توسط انسان متمایز میکند.این داده ها در بسیاری از مواقع نیاز به پردازش بی وقفه و بلادرنگ دارند . در برخی کاربردها داده ها بی وقفه تولید می شوند پردازش بی وقفه بسیار حیاتی می باشد و توقف آن مقدور نبوده و یا ممکن است اهداف استفاده از اشیاء را نقض کند .<br />
بدیهی است که داده های تولیدی توسط تعداد کثیری از سنسورها به طرز بسیار زیادی مشکل افزونگی اطلاعات را خواهد داشت . به عنوان مثال ممکن است دو سنسور مکان یاب در دو نقطه متفاوت در یک شهر ، هر دو اسم شهر را به عنوان موقعیت مکانی ارسال نمایند . حال تصور کنیم که برای چند فیلد اطلاعاتی و تعداد میلیونی سنسورها چه حجمی از داده های تکراری تولید خواهد شد.<br />
حجم زیاد داده ها و افزونگی اطلاعات تامین صحت ، جامعیت و قابلیت اطمینان داده ها را دشوار می کند .در اینصورت تفکیک اطلاعات درست از نادرست کاری بسیار دشوار خواهد بود .<br />
همانطور که در بالا و در توضیحات مربوط به اینترنت اشیاء بدان اشاره شد ، هدف از جمع آوری اطلاعات خام و انتقال آنها در شبکه ، تبدیل آنها به اطلاعات و در تولید دانش و انجام عملیاتی بر مبنای دانش تولید شده می باشد. لذا یکی از اصلیترین مشکلات موجود در اینترنت اشیاء ، امکان داده کاوی و استخراج دانش از اطلاعات حجیم تولید شده است که نیازمند الگوریتم ها و مکانیزمهای پیچیده ای می باشد .<br />
<br />
=== رایانش ابری ===<br />
رایانش ابری پدیده سالهای اخیر دنیای تکنولوژی فناوری اطلاعات و ارتباطات می باشد که در سالهای اخیر رشد و توسعه بسیار سریعی داشته است . توسعه سریع سخت افزار و نرم افزار و افزایش روز افزون نیاز به منابع ذخیره سازی ، پردازشی ، ارتباطی و کاربردی ، گران بودن هزینه تامین این منابع ، مشکلات نگهداری و پشتیبانی آنها ، همه و همه باعث شده اند که رایانش از کامپیوتر ها و تجهیزات رومیزی به اینترنت و مراکز داده عظیم منتقل شوند . بدین ترتیب بسیاری از نگرانی ها و دغدغه ها از چندین میلیون کاربر به چند راده دهنده خدمات ابری منتقل می شود و کاربران فارغ از مشکلات و نگرانیهای ذکر شده و تنها بر مبنای مبالغ پرداختی خود خدمات نهایی را دریافت می کنند .<br />
==== انواع خدمات در رایانش ابری ====<br />
خدمات قابل ارائه در رایانش ابری را می توان به چهار اصلی تقسیم می شود :<br /><br />
<br />
Software as a service (SaaS)<br /><br />
در این مدل از رایانش ابری ، نرم افزار به عنوان سرویس یا خدمت نهایی به کاربر ارائه می شود . در این حالت کاربر نگرانی ای در خصوص نصب نرم افزار و یا منابع مورد نیاز آن نداشته و تنها بر اساس مبلغ پرداختی خود از نرم افزار موضوع خدمت بهره خواهد برد . تنها نیازمندی کاربر در این حالت داشتن ارتباط اینترنتی و ارتباط با مرکز داده ارائه دهنده خدمت خواهد بود .<br /><br />
Platform as a service (PaaS)<br /><br />
<br />
در مدل سکو به عنوان خدمت ، سکوی توسعه نرم افزار و برنامه کاربردی در اختیار کاربر قرار می گیرد .در این حالت تمام منابع و ابزارهای مورد نیاز کاربر برای ساخت برنامه های کاربردی در اختیار آن قرار خواهد گرفت .<br /><br />
<br />
Network as a service(NaaS)<br /><br />
<br />
مدل شبکه به عنوان خدمت ، یک یا چند شبکه مجازی تمام قابلیت ها و امکانات موجود در شبکه های واقعی در اختیار کاربر یا سازمان قرار می گیرد . در این حالت کاربر می تواند تمام پیکربندیها و تنظیمات لازم را به همراه نود ها و شناسه های آی پی در این شبکه تعریف کند.<br /><br />
<br />
Infrastructure as a service (IaaS)<br /><br />
<br />
در مدل زیرساخت به عنوان سرویس ، نیازمندیهای ذخیریه سازی و پردازشی کاربر در اختیار وی قرار داده می شود و کاربر می تواند در قبال پرداخت مبلغ اجاره ای ، به مدت زمان مشخصی منابع ذخیره سازی و پردازشی خود را بدون نیاز به خرید تجهیزات در اختیار داشته باشد .<br /><br />
==== مزایای رایانش ابری ====<br />
برخی از مزایای کلیدی رایانش ابری عبارتند از :<br /><br />
<br />
استقلال مکانی <br /><br />
کاربر می تواند در هر زمان و در هر مکانی که قرار دارد از خدمات ارئه شده استفاده نماید .<br /><br />
<br />
مقیاس پذیری <br /><br />
کاربر می تواند متناسب با وسعت نیاز خود از منابع موجود در اینترنت اشیاء استفاده نماید . به عبارتی در صورت نیاز به منابع بیشتر ، منابع متناسب با آن در اختیار خواهد بود و امکان سنجش منابع تخصیص داده شده وجود دارد .<br /><br />
<br />
هزینه <br /><br />
کاربر نیازی به تامین منابع سخت افزاری زیاد برای رفع نیازهای محدود خود نخواهد داشت و تامین نیازمندیها با حداقل هزینه میسر خواهد بود .<br /><br />
منابع اشتراکی <br /><br />
در رایانش ابری منابع و زیرساخت می توانند بین مجموعه بزرگی از کاربران به صورت اشتراکی مورد استفاده قرار گیرد که این امر منجر به استفاده بهینه از آنها و در نهایت کاهش هزینه ها خواهد شد .<br />
سهولت نگهداری و پشتیبانی<br /><br />
در رایانش ابری نیازی به نصب و راه اندازی منابع سخت افزاری و برنامه های کاربردی برای کاربران نیست و این امر موجب سهولت در نپهداری و پشتیبانی خواهد شد و کاربران فارغ از مشکلات و مسائل نصب و راه اندازی تنها با استفاده از مرورگر و اینترنت به خدمات مورد نیاز خود دسترسی خواهند داشت .<br /><br />
<br />
امنیت <br /><br />
امنیت در رایانش ابری به مراتب بیشتر از تکنولوژیهای سنتی و قدیمی خواهد بود زیرا در این تکنولوژی ارائه دهندگان سرویس وظیفه تخصیص منابع و هزینه ها برای رفع مشکلات امنیتی تعداد زیادی از کاربران خواهند بود . با این وجود بر خی مسائل و مشکلات امنیتی و به ویژه مشکلات مربوط به حفظ حریم خصوصی کماکان در رایانش ابری حائز اهمیت می باشد .<br />
<br />
=== روند رشداینترنت اشیاء و رایانش ابری ===<br />
تکنولوژی های اینترنت اشیاء و رایانش ابری ، هر کدام تغییرات مستقل از یکدیگر داشته اند.شکل 2 برآوردی از میزان توسعه و علاقه مندیها در هر دو حوزه در سالهای اخیر را به خوبی نشان می دهد <br /><br />
<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 3<br />
|-<br />
| http://s6.picofile.com/file/8283731226/IOTTrend.JPG<br />
|}<br />
<br />
===درخت دانش===<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 4-درخت دانش<br />
|-<br />
| http://s2.picofile.com/file/8283732484/Tree.JPG<br />
|}<br />
===جدول دانش ===<br />
<br />
<br /><br />
<br />
[[پرونده:cloudIOT_Table.JPG|100px|قاب|وسط]]<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== بدنه تحقیق ==<br />
<br />
با توجه به مزایای رایانش ابری که در بالا توضیح داده شده ، و محدودیت های اینترنت اشیاء در توسعه ، بسیاری از این محدودیت ها همان مواردی می باشند که در مزایای رایانش ابری وجود دارند . لذا اینترنت اشیاء با استفاده از این قابلیت ها در رایانش ابری می تواند بسیاری از محدودیت ها و مشکلات موجود در توسعه را مرتفع سازد . رایانش ابری یک راهکار پر فایده ای برای پیاده سازی مدیریت سرویس دراینتر نت اشیاء ارائه می کند و در عوض می تواند از اینترنت اشیاء به واسطه توسعه آن در دنیای واقعی منتفع شود و سرویس ها و خدمات جدیدی را در یک فضای توزیع شده و مجازی و در ابعاد مختلف زندگی انسان ایجاد نماید .رایانش ابری در CloudIOT به عنوان لایه واسط بین اشیاء متصل به اینترنت و برنامه های کاربردی عمل می کند . به طوری که تمام پیچیدگیهای لایه های پایین را از دید کار بر مخفی می سازد .<br /><br />
<br />
== نتیجه گیری ==<br />
در این تحقیق سعی شد با بهره گیری از مقالات و تحقیقات مختلف انجام شده در حوزه رایانش ابری و اینترنت اشیاء ، مفاهیم پایه ای هریک بیان شده و لزوم یکپارچگی این دو زمینه تشریح شود . یکپارچگی که ماحصل آن ایجاد مفهوم جدیدی به نام cloud of thing(CoT) می باشد .بدیهی است هر زمینه تکنولوژیکی در ابتدای کار با چالشها و محدودیت هایی در توسعه و کاربرد پذیری روبه رو می باشد . در این تحقیق مشکلات و مسائلی که اینترنت اشیاء با آن روبرو بود بیان شد و راهکارهای رایانش ابری برای این مشکلات ارائه شد . علیرغم این که این راهکارها بسیاری از مشکلات را مرتفع می سازد ولی با این حال بخشی از مشکلات به قوت خود باقی است. یکسان سازی پورتکل های ارتباطی تجهیزات ، ایجاد مدل های اطلاعاتی ساخت یافته ، ، توسعه پروتکل های ارتباطی جدید و یا توسعه استانداردهای جدید در ساخت ، راه اندازی و استفاده از تجهیزات همه و همه از چالشهایی هستند که رفع همه آنها به گذشت زمان و به تحقیقات بیشتر نیاز دارد .<br />
<br />
== مراجع ==<br />
<br />
1. Y.-K. Chen "Challenges and opportunities of internet of things" <em>The Proceedings of 17th Asia and South Pacific Design Automation Conference</em> 2012.<br />
<br />
2. M. Wu "Research on the architecture of Internet of things" <em>The Proceedings of 3rd International Conference on Advanced Computer Theory and Engineering</em>.<br />
<br />
3. G. Kortuem F. Kawsar D. Fitton and V. Sundramoorthi "Smart objects and building blocks of internet of things" <em>IEEE Internet Computing Journal</em> vol. 14 no. 1 pp. 44-51 2010.<br />
<br />
4. R. Khan S. Ullah Khan R. Zaheer and S. Khan "Future internet: The internet of things architecturepossible applications and key challenges" <em>The Proceedings of 10th International Conference on Frontiers of Information Technology Islamabad Pakistan</em> 2012.<br />
<br />
5. D. Uckelamann M. Harrison and F. Michahelles <em>Architecting the Internet of Things</em> 2011.<br />
<br />
6. S. Zhang "Cloud computing research and development trend" <em>The Proceedings of International Conference on Future Networks</em> 2010.<br />
<br />
7. W. Ma "The survey and research on application of cloud computing" <em>The Proceedings of 7th International Conference on Computerl Science and Education</em> 2012.<br />
<br />
8. Y. Jadeja "Cloud computing-concepts architecture and challenges" <em>The Proceedings of International Conference on Computing Electronics and Electrical Technologies</em> 2012.<br />
<br />
9. M. Zhou "Services in the cloud computing era: A survey" <em>The Proceedings of 4th International Universal Communications Symposium</em> 2010.<br />
<br />
10. J. Gubbi R. Buyya S. Marusic and M. Palaniswami "Internet of things (iot): A vision architectural elements and future directions" <em>Technical Report CLOUDS-TR-2012-2012 July</em> 2012.<br />
<br />
11. D. Evans "The internet of things how the next evolution of the internet is changing everything" <em>Whitepaper Cisco Internet Business Solutions Group (IBSG)</em> 2011.<br />
<br />
12. "British internet users' personal information on major 'cloud' storage services can be spied upon routinely by US authorities" <em>The Independent</em> 2013.</div>Aminsalehzadehhttp://wiki.occc.ir/index.php?title=Cloud_of_Things:_Integrating_Internet_of_Things_and_cloud_computing_and_the_issues_involved&diff=16899Cloud of Things: Integrating Internet of Things and cloud computing and the issues involved2017-01-25T10:51:44Z<p>Aminsalehzadeh: /* مزایای رایانش ابری */</p>
<hr />
<div>== چکیده ==<br />
<br /><br />
<br />
اینترنت اشیاء و یارانش ابری به عنوان دو تکنولوژی مهم از سالیان گذشته نقشی اساسی در زندگی انسان در عصر حاضر ایفا میکنند . مفهوم اینترنت اشیاء در بردارنده ارتباطات تجهیزات و دستگاههایی با قابلیت اتصال به اینترنت می باشد. انسان با گذشت زمان همواره و پیشرفت تکنولوژی سعی می کند از امکانات و تجهیزات بی جان در انجام فعالیتهای خود استفاده کند . پدیده اینترنت و گستردگی استفاده از آن در کامپیوتر های شخصی و خانگی ، زمینه استفاده از آن در غالب تجهیزات مورد استفاده انسان را فراهم کرده است . با گذشت زمان همواره به تعداد انواع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت اضافه می شود و هوشمندی تجهیزات روز به روز به عنوان یکی از نیازمندیهای بشر پر رنگ تر از قبل می شود . این تجهیزات با فراهم شدن امکان اتصال به اینترنت می توانند اطلاعات دقیق و به روزی را در اختیار انسان قرار دهند و کاربر انسانی با دریافت اطلاعات از تجهیرات و با صدور فرمانهایی تحت بستر اینترنت می تواند فعالیتهایی را به واسطه تجهیزات متصل به اینترنت انجام دهد <br />
از طرفی با توسعه استفاده از شبکه های ارتباطی و نیز تجهیزات رایانه ای در سازمانها ، داشتن تجهیزات و ملزمات ذخیره سازی و پردازشی قدرتمند ، به روز و امن مزیتهای رقابتی چشمگیری در کسب و کار های سازمانها ایجاد می کند . با توجه به هزینه های زیاد تجهیزات دخیره سازی ، پردازشی و ارتباطی و نیز لزوم نگهداری و پشتیبانی این تجهیزات جهت دریافت خدمات به روز و امن ، سازمانها و کاربران انسانی را با چالشهای عدیده ای در جهت بهره برداری از مزایا و فرصتهای بالقوه این قبیل تکنولوژی ها مواجه می کند. این قبیل چالشها و مشکلات پدید آورنده مفهومی به نام رایانش ابری شده است که در پی آن سازمانها و کاربران می توانند فارغ از دغدغه ها و چالشهای مذکور با پرداخت هزینه هایی تمامی نیازمندیهای مد نظر خود را با کیفیت و کمیت مشخصی در قالب خدمات ابری در اختیار بگیرند .<br />
با در نظر گرفتن هر دو مفهوم رایانش ابری و اینترنت اشیا امکان بهره برداری از تجهیزات هوشمند در زمینه های مختلف زندگی در قالب خدمات ابری ، مفهوم و زمینه جدیدی به نام CloudIOT ایجاد نموده است . در این مفهوم تلاش بر این است که از تمامی فرصت ها و زمینه های مفید اینترنت اشیاء در قالب خدمات و جهارچوبهای رایانش ابری بهره برداری شود به نحوی که چالشهای موجود در هر دوزمینه به حداقل برسد . در این تحقیق سعی شده است ضمن ارائه مفاهیمی از هر دو زمینه تکنولوژیکی دغدغه ها و مشکلات موجود در یکپارچگی دو زمینه مذکور بررسی شده و راهکارها و امکانات موجود جهت رفع این دغدغه ها و یا حداقل کم کردن مشکلات بهره برداری از آنها بررسی شود<br />
<br /><br />
<br />
== مقدمه ==<br />
در سال 1999 کوین اشتون پیش بینی کرد که آینده رایانش بیش از آنکه وابسته به اطلاعات و داده های تولیدی یا ارائه شده توسط انسان باشد به اطلاعات تولید شده توسط اشیاء با قابلیت پردازش بستگی دارد .بنابراین وی ایده ای به نام اینترنت اشیاء را ارائه کرد که در آن اشیاء شناسایی شده و قادرند اطلاعاتی از پیرامون خود دریافت یا برداشت نمایند . این اشیاء قادرند به یکدیگر متصل شده و در تعامل با سرور ها ، اطلاعاتی را با آنها ردو بدل کنند.اشیاء در این مفهوم با پرس و جو از یکدیگر قادر خواهند بود ضمن دریافت اطلاعات درست از یکدیگر در هم تاثیر گذار بوده و در وضعیت خود و یا حتی در برنامه های خود تغییراتی را ایجاد نمایند .اشیاء به واسطه سنسورهایی که دارند اطلاعات را دریافت می کنند و در صورت تعبیه عامل های نرم افزاری هوشمند در آنها انسانها قادر خواهند بود هر رخداد یا وضعیتی را در محیط پیرامونی خود کنترل و رهگیری نمایند . استفاده از این عامل ها و تجهیزات می تواند در جهت کاهش هر گونه کمبود اطلاعاتی و یا در جهت کاهش هزینه ها مورد استفاده قرار گیرد . از طرفی رایانش ابری به عنوان یکی از پدیده های تکنولوژیکی چند سال اخیز به دلیل مزایا و قابلیت ها مهم و فراوان بسیار فراگیر شده است و تقریبا اغلب سرویسهای مورد نیاز کاربران را می توانند در حوزه رایانش ابری با کیفیت مناسب ارائه شوند . همین موضوع ما را ناگزیر می کند در حوزه اینترنت اشیاء نیز از این قابلیتهای رایانش ابری استفاده نماییم . در این تحقیق سعی شده است ضمن تشریح مبانی هر دو تکنولوژی ، به مشکلات و چالشهای موجود و آینده در یکپارچگی آنها پرداخته شود .<br />
<br />
== بررسی ادبیات موضوع ==<br />
=== اینترنت اشیاء ===<br />
<br />
اینترنت اشیاء به عنوان آینده تجهیزات پردازشی و اینترنت تلقی می شود . در این مفهوم عبارت شی هر تجهیز ارتباطی یا غیر ارتباطی را می تواند شامل شود . از تجهیزات هوشمند در لایه های بالایی گرفته تا سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات محیط در لایه های پایینی .در این مفهوم اشیاء تشکیل دهنده گرههای ارتباطی می باشند که به واسطه پروتکل هایی با یکدیگر به تبادل اطلاعات می پردازند. برخی ار این اشیاء متصل به یکدیگر تنها جنبه استاتیک و فیزیکی دارند و صرفا به دریافت و یا ارسال اطلاعات می پردازند ولی برخی دیگر از این دسته تجهیزات هوشمند می باشند که قابلیت هایی فراتر از این موارد داشته و قادرند به واسطه منابع سخت افزاری ، ارتباطی و نرم افزاری که در اختیار دارند برخی از فعالیتهای انسانی را به جای انسان و به صورت خودکار انجام دهند .در شکل شماره 1 فرایند تغییر داده های خام و تبدیل آنها به اطلاعات و دانش مفید در اینترنت اشیاء نمایش داده شده است .<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 1<br />
|-<br />
| http://s1.picofile.com/file/8283748834/IOTDataFlow.JPG<br />
|}<br />
<br />
==== معماری ====<br />
معماری اینترنت اشیاء از چند بخش اصلی تشکیل شده است :1. لایه دریافت یا ادراک 2. لایه شبکه و 3. لایه کاربرد . برخی محققان دو لایه دیگر نیز به موارد فوق اضافه کرده اند . این لایه های اضافی عبارتند از لایه میان افزار و لایه کسب و کار. لایه میان افزار بین لایه شبکه و کاربرد و لایه کسب و کار به عنوان بالاترین لایه و بالاتر از لایه کاربرد قرار می گیرد .<br /><br />
لایه دریافت /ادراک : در این لایه کلیه تجهیزات متصل به شبکه اینترنتی به واسطه سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات ، اطلاعاتی از محیط پیرامونی دریافت می کنند .هدف اصلی در این لایه جمع پآوری اطلاعات می باشد.<br /><br />
لایه میان افزار: اطلاعات جمع آوری شده از لایه ادراک که به واسطه لایه شبکه منتقل شده است در این لایه ذخیره سازی و مدیریت می شوند . اطلاعات ذخیره و پردازش می شود و تصمیمات خاصی بر مبنای قواعد از پیش تعریف شده ای به صورت خودکار اتخاد می شود و سپس خروجی به لایه بعدی یعنی لایه کاربرد انتقال می یابد. <br /><br />
لایه کاربرد :در این لایه اطلاعات و خروجی دریافتی از لایه میان افزار مدیریت شده و نمایی از اطلاعات دریافتی ارائه می شود . اطلاعات خام دریافتی از پاین ترین لایه ، متناسب با نیازمندیهای کاربر ارائه می شود و مفهوم هوشمندی در خروجی ها نمود پیدا می کند . شهر هوشمند ، ردیابی حمل و نقل ، سیستم سلامت هوشمند و ... از جمله مثالهایی از لابه کاربرد در اینترنت اشیاء به شمار می روند .<br /><br />
لایه کسب و کار : آخرین لایه از معماری پنج لایه ای اینترنت اشیاء می باشد که در آن امکان کسب درآمد از اطلاعات جمع آوری شده در قالب سرویسها و خدمات مختلف میسر می شود . به عبارت دیگر ، اطلاعات لایه کاربرد در قالب خدمات معنی داری مدل سازی شده و ارائه می شود و مجموع سرویس ها و مدل های اطلاعاتی تولید شده امکان ایجاد سرویسها و مدلهای جدید را فراهم می کند .در این مرحله تحلیل و بررسی اطلاعات در زمینه های مختلف با هدف تولید دانش انجام می شود که ارزشهای ایجاد شده از دانش تولیدی در این لایه ، منجر به کسب درآمد برای ارائه دهنده خدمات می شود . <br /><br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 2<br />
|-<br />
| http://s8.picofile.com/file/8283573942/IOTLayers.JPG<br />
|}<br />
==== چالشها ====<br />
*رشد سریع <br />
با توجه به رشد سریع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت و به ویژه تولید سنسورهایی که به قادرند به صورت مستقل با استفاده از برخی تکنولوژیهای ارتباطی از قبیل 3G یا 4G به اینترنت متصل شوند ، تعداد تجهیزات بسیار بیشتر از تعداد کاربران انسانی خواهد بود . یکی از مشکلات اصلی در این بین نام گذاری و شناسایی این تعداد شئ در اینترنت می باشد. از طرفی تجهیزات با پروتکل ها و قابلیت های ناهمگونی با یکدیگر تولید می شوند که هر یک از آنها نیازمندیهای خاصی را برای استفاده لازم دارند.<br />
*هزینه سرویس و نگهداری <br />
با توجه به تعداد زیاد سنسورها موضوع نگهداری و پشتیبانی آنها از اهمیت بالایی برخوردار می باشد . چرا که به جهت کثرت وسیع در مقیاس بسیار زیاد ، ممکن است حجم فعالیتهای نگهداری و پشتیبانی آنها به طرز خیلی سریعی افزایش یابد به طوری که مزایای استفاده از آنها را تحت الشعاع قرار دهد . تکنولوژیها و دانش به کار رفته در تولید آنها باید به گونه ای باشد که قابلیت نصب سریع و آسان آنها حتی توسط کاربران عادی میسر و سهل باشد .<br />
از طرفی در صورت بهینه نبودن مصرف انرژی تجهیزات و سنسورهای متصل به آنها ، همزمان با افزایش تعداد تجهیزات و سنسورها ، انرژی مصرفی آنها افزایش می یابد. لذا یکی از چالشهای مهم دیگر مصرف انرژی این تجهیزات می باشد که ایجاب می کند از سنسورهای با مصرف انرژی بسیار کم در اینترنت اشیاء استفاده شود .<br />
بسیاری از تجهیزات به دلیل محل های نصب مختلف دسترسی به منبع تغذیه ندارند . لذا در بسیاری از مواقع ضروری است از باتری برای تامین برق مصرفی تجهیزات استفاده شود . با توجه به عمر محدود باتری ها و به منظور اطمینان از کاهش هزینه های نگهداری ، ضروری است تکنولوژی به کار رفته در ساخت باتری ها به گونه ای باشد که به مدت بسیار طولانی نیاز به تعویض نداشته باشند .<br />
*شبکه سنسورها <br />
اتصال تعداد زیاد سنسور و تجهیز به شبکه یکی از دغدغه های مهم در اینترنت اشیاء می باشد . صرف نظر از نام گذاری و شناسایی تجهیزات که در بالا به آن اشاره شد امکان تبادل داده در شبکه به دلیل ناهمگونی تجهیزات ممکن است دشوار باشد .از طرفی به دلیل تعداد بسیار زیاد تجهیزات و پروتکل های ارتباطی متنوع ، تامین امنیت و حریم خصوصی در این شبکه ها بسیار دشوار خواهد بود .<br />
<br />
*اطلاعات و داده ها<br />
داده های تولیدی توسط تجهیزات در اینترنت اشیاء ، ویژگیها و نیازمندیهای خاصی دارند که آنها را با داده های تولیدی توسط انسان متمایز میکند.این داده ها در بسیاری از مواقع نیاز به پردازش بی وقفه و بلادرنگ دارند . در برخی کاربردها داده ها بی وقفه تولید می شوند پردازش بی وقفه بسیار حیاتی می باشد و توقف آن مقدور نبوده و یا ممکن است اهداف استفاده از اشیاء را نقض کند .<br />
بدیهی است که داده های تولیدی توسط تعداد کثیری از سنسورها به طرز بسیار زیادی مشکل افزونگی اطلاعات را خواهد داشت . به عنوان مثال ممکن است دو سنسور مکان یاب در دو نقطه متفاوت در یک شهر ، هر دو اسم شهر را به عنوان موقعیت مکانی ارسال نمایند . حال تصور کنیم که برای چند فیلد اطلاعاتی و تعداد میلیونی سنسورها چه حجمی از داده های تکراری تولید خواهد شد.<br />
حجم زیاد داده ها و افزونگی اطلاعات تامین صحت ، جامعیت و قابلیت اطمینان داده ها را دشوار می کند .در اینصورت تفکیک اطلاعات درست از نادرست کاری بسیار دشوار خواهد بود .<br />
همانطور که در بالا و در توضیحات مربوط به اینترنت اشیاء بدان اشاره شد ، هدف از جمع آوری اطلاعات خام و انتقال آنها در شبکه ، تبدیل آنها به اطلاعات و در تولید دانش و انجام عملیاتی بر مبنای دانش تولید شده می باشد. لذا یکی از اصلیترین مشکلات موجود در اینترنت اشیاء ، امکان داده کاوی و استخراج دانش از اطلاعات حجیم تولید شده است که نیازمند الگوریتم ها و مکانیزمهای پیچیده ای می باشد .<br />
<br />
=== رایانش ابری ===<br />
رایانش ابری پدیده سالهای اخیر دنیای تکنولوژی فناوری اطلاعات و ارتباطات می باشد که در سالهای اخیر رشد و توسعه بسیار سریعی داشته است . توسعه سریع سخت افزار و نرم افزار و افزایش روز افزون نیاز به منابع ذخیره سازی ، پردازشی ، ارتباطی و کاربردی ، گران بودن هزینه تامین این منابع ، مشکلات نگهداری و پشتیبانی آنها ، همه و همه باعث شده اند که رایانش از کامپیوتر ها و تجهیزات رومیزی به اینترنت و مراکز داده عظیم منتقل شوند . بدین ترتیب بسیاری از نگرانی ها و دغدغه ها از چندین میلیون کاربر به چند راده دهنده خدمات ابری منتقل می شود و کاربران فارغ از مشکلات و نگرانیهای ذکر شده و تنها بر مبنای مبالغ پرداختی خود خدمات نهایی را دریافت می کنند .<br />
==== انواع خدمات در رایانش ابری ====<br />
خدمات قابل ارائه در رایانش ابری را می توان به چهار اصلی تقسیم می شود :<br /><br />
<br />
Software as a service (SaaS)<br /><br />
در این مدل از رایانش ابری ، نرم افزار به عنوان سرویس یا خدمت نهایی به کاربر ارائه می شود . در این حالت کاربر نگرانی ای در خصوص نصب نرم افزار و یا منابع مورد نیاز آن نداشته و تنها بر اساس مبلغ پرداختی خود از نرم افزار موضوع خدمت بهره خواهد برد . تنها نیازمندی کاربر در این حالت داشتن ارتباط اینترنتی و ارتباط با مرکز داده ارائه دهنده خدمت خواهد بود .<br /><br />
Platform as a service (PaaS)<br /><br />
<br />
در مدل سکو به عنوان خدمت ، سکوی توسعه نرم افزار و برنامه کاربردی در اختیار کاربر قرار می گیرد .در این حالت تمام منابع و ابزارهای مورد نیاز کاربر برای ساخت برنامه های کاربردی در اختیار آن قرار خواهد گرفت .<br /><br />
<br />
Network as a service(NaaS)<br /><br />
<br />
مدل شبکه به عنوان خدمت ، یک یا چند شبکه مجازی تمام قابلیت ها و امکانات موجود در شبکه های واقعی در اختیار کاربر یا سازمان قرار می گیرد . در این حالت کاربر می تواند تمام پیکربندیها و تنظیمات لازم را به همراه نود ها و شناسه های آی پی در این شبکه تعریف کند.<br /><br />
<br />
Infrastructure as a service (IaaS)<br /><br />
<br />
در مدل زیرساخت به عنوان سرویس ، نیازمندیهای ذخیریه سازی و پردازشی کاربر در اختیار وی قرار داده می شود و کاربر می تواند در قبال پرداخت مبلغ اجاره ای ، به مدت زمان مشخصی منابع ذخیره سازی و پردازشی خود را بدون نیاز به خرید تجهیزات در اختیار داشته باشد .<br /><br />
==== مزایای رایانش ابری ====<br />
برخی از مزایای کلیدی رایانش ابری عبارتند از :<br /><br />
<br />
استقلال مکانی <br /><br />
کاربر می تواند در هر زمان و در هر مکانی که قرار دارد از خدمات ارئه شده استفاده نماید .<br /><br />
<br />
مقیاس پذیری <br /><br />
کاربر می تواند متناسب با وسعت نیاز خود از منابع موجود در اینترنت اشیاء استفاده نماید . به عبارتی در صورت نیاز به منابع بیشتر ، منابع متناسب با آن در اختیار خواهد بود و امکان سنجش منابع تخصیص داده شده وجود دارد .<br /><br />
<br />
هزینه <br /><br />
کاربر نیازی به تامین منابع سخت افزاری زیاد برای رفع نیازهای محدود خود نخواهد داشت و تامین نیازمندیها با حداقل هزینه میسر خواهد بود .<br /><br />
منابع اشتراکی <br /><br />
در رایانش ابری منابع و زیرساخت می توانند بین مجموعه بزرگی از کاربران به صورت اشتراکی مورد استفاده قرار گیرد که این امر منجر به استفاده بهینه از آنها و در نهایت کاهش هزینه ها خواهد شد .<br />
سهولت نگهداری و پشتیبانی<br /><br />
در رایانش ابری نیازی به نصب و راه اندازی منابع سخت افزاری و برنامه های کاربردی برای کاربران نیست و این امر موجب سهولت در نپهداری و پشتیبانی خواهد شد و کاربران فارغ از مشکلات و مسائل نصب و راه اندازی تنها با استفاده از مرورگر و اینترنت به خدمات مورد نیاز خود دسترسی خواهند داشت .<br /><br />
<br />
امنیت <br /><br />
امنیت در رایانش ابری به مراتب بیشتر از تکنولوژیهای سنتی و قدیمی خواهد بود زیرا در این تکنولوژی ارائه دهندگان سرویس وظیفه تخصیص منابع و هزینه ها برای رفع مشکلات امنیتی تعداد زیادی از کاربران خواهند بود . با این وجود بر خی مسائل و مشکلات امنیتی و به ویژه مشکلات مربوط به حفظ حریم خصوصی کماکان در رایانش ابری حائز اهمیت می باشد .<br />
<br />
=== روند رشداینترنت اشیاء و رایانش ابری ===<br />
تکنولوژی های اینترنت اشیاء و رایانش ابری ، هر کدام تغییرات مستقل از یکدیگر داشته اند.شکل 2 برآوردی از میزان توسعه و علاقه مندیها در هر دو حوزه در سالهای اخیر را به خوبی نشان می دهد <br /><br />
<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 3<br />
|-<br />
| http://s6.picofile.com/file/8283731226/IOTTrend.JPG<br />
|}<br />
<br />
=== CloudIOT و لزوم یکپارچگی IOT و Cloud ===<br />
اینترنت در حال توسعه می باشد و توسعه اینترنت و گستردگی و سهولت استفاده از آن ، نیاز به استفاده وسیع از آن را بیش از پیش می کند . روز به روز به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . این تجهیزات در گذشته محدود به کامپیوتر های شخصی بوده اند ولی در حال حاضر به دلیل امکان استفاده از اینترنت به منظور دسترسی به اطلاعات دقیق و به روز راه دور ، به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . تجهیزات جدید با هدف رفع نیازمندیهای بشری در زمینه های مختلف زندگی تولید می شوند و امکان دسترسی انسان به آنها و کنترل آنها از راه دور به عنوان یکی از ملزومات در تولید تجهیزات لحاظ می شود .هر دستگاه متصل داده هایی را از محیط های پیرامونی دریافت و آنها را ذخیره می کند . روز به روز به حجم داده های تولیدی افزوده می شود و لزوم نگهداری آنها در فضایی امن و مطمئن ضرورت پیدا می کند . به منظور تولید اطلاعات مفید از داده ها ، ضروری است پردازشهایی روی آنها انجام شود و با افزایش حجم و پیچیدگی اطلاعات لزوم نیاز به منابع پردازشی قوی آشکار می شود . به منظور سهولت دسترسی به اطلاعات در هر زمان و مکانی ضروری است اطلاعات بر روی شبکه های محلی یا اینترنت مبادله شوند . در نهایت برای تولید دانش بیشتر از آنها ضروری است تحلیل های پیچیده و زیادی روی آنها انجام شود .<br /><br />
<br />
بنابراین ،با توجه به مواردی که بیان شد اهم مشکلات و دغدغه های موجود در اینترنت اشیاء را می توان به شرح زیر بیان کرد :<br />
* افزایش سریع اطلاعات و نیاز به فضای دخیره سازی که در تجهیزات وجود ندارد <br />
* افزایش نیازمندیهای پردازشی که در اینترنت اشیاء موجود نیست <br />
* افزایش ارتباطات بین موجودیت ها در اینترنت اشیاء<br />
* نیاز به منابع سخت افزاری و نرم افزاری داده کاوی و تولید دانش<br />
با توجه به چالشهای پیش رو در اینترنت اشیاء می توان از فرصتها و مزایای رایانش ابری به منظور رفع آنها بهره برد . در ادامه با جمع بندی مشکلات ذکر شده در اینترنت اشیاء ، راهکارهای رایانش ابری جهت رفع آنها را تشریح می شود .<br /><br />
*منابع ذخیره سازی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء تعداد زیادی از تجهیزات همواره در حال تولید داده ها ساخت یافته و یا غیر ساخت یافته با حجم و نوع مختلف می باشند . این داده ها در نهایت ممکن است به جمع بندی ، نمایش ، بایگانی، نمایش بصری ، دسترسی و ... نیاز داشته باشند . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن فضای ذخیره سازی ارزان و متناسب با نیاز ، مناسب ترین و بهینه ترین راهکار برای این کاربرد ها می باشد . <br />
از طرفی به دلیل تامین سطح بالایی از امنیت و تامین حریم خصوصی در رایانش ابری، یکی دیگر از مهمترین مشکلات مربوط به اطلاعات در اینترنت اشیاء به واسطه بهره گیری از آن مرتفع می شود .<br /><br />
*منابع پردازشی <br /><br />
تجهیزات در اینترنت اشیاء منایع پردازشی بسیار محدودی دارند و ضروری است اطلاعات را به منظور پردازش به نود های سریعتر با قابلیت هاتی پردازشی بیشتر ارسال کنند. در صورتی که تناسبی بین اطلاعات تولیدی و زیرساخت محاسباتی وجود نداشته باشد پردازش اطلاعات با مشکل مواجه می شود . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن منابع پردازشی سریع و متناسب با نیاز می تواند راهکار مناسبی برای رفع مشکل باشد .<br /><br />
*منابع ارتباطی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء ، به دلیل لزوم ارتباط تجهیزات با اینترنت و با یکدیگر ، هر دستگاه از شناسه مستقلی در شبکه برخوردار خواهد بود و برای تبادل اطلاعات به سخت افزار های ارتباطی نیاز خواهد داشت . هزینه تامین و نگهداری هر یک از این تجهیزات زیاد بوده و ممکن است مقرون به صرفه نباشد . رایانش ابری به دلیل امکان فراهم نمودن شبکه یا شبکه های مستقل ، کاربران را از تامین تجهیزات سخت افزاری ازتباطی و هزینه های نگهداری و مدیریت آنها بی نیاز می کند .<br />
جدول زیر تناسب رایانش ابری به منظور بهره گیری و استفاده در اینترنت اشیاء را از ابعاد مختلف نمایان می کند . <br /><br />
<br /><br />
<br />
جدول 1<br /><br />
{| class="wikitable"<br />
|-<br />
! خدمات ابری !! اینترنت اشیاء<br />
|-<br />
| دسترس پذیری بدون محدودیت مکانی(امکان دریافت خدمات در هر نقطه مکانی) || فراگیر(وجود اشیاء در همه جا به صورت گسترده)<br />
|-<br />
| منابع مجازی (غیر سخت افزاری) || نیازمند اشیاء در دنیای واقعی<br />
|-<br />
| قابلیت های محاسباتی نامحدود به صورت مجازی || قابلیت های محاسباتی محدود<br />
|-<br />
| قابلیت ها و امکانات ذخیره سازی مجازی نامحدود || فاقد امکانات ذخیره سازی یا دارای امکانات ذخیره سازی محدود<br />
|-<br />
| استفاده از اینترنت برای ارائه خدمات || استفاده از اینترنت به منظور اتصال یک نقطه به شبکه اشیاء<br />
|-<br />
| به منظور مدیریت داده های حجیم|| منبع تولید داده های حجیم<br />
|}<br />
<br />
===درخت دانش===<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 4-درخت دانش<br />
|-<br />
| http://s2.picofile.com/file/8283732484/Tree.JPG<br />
|}<br />
===جدول دانش ===<br />
<br />
<br /><br />
<br />
[[پرونده:cloudIOT_Table.JPG|100px|قاب|وسط]]<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== بدنه تحقیق ==<br />
<br />
با توجه به مزایای رایانش ابری که در بالا توضیح داده شده ، و محدودیت های اینترنت اشیاء در توسعه ، بسیاری از این محدودیت ها همان مواردی می باشند که در مزایای رایانش ابری وجود دارند . لذا اینترنت اشیاء با استفاده از این قابلیت ها در رایانش ابری می تواند بسیاری از محدودیت ها و مشکلات موجود در توسعه را مرتفع سازد . رایانش ابری یک راهکار پر فایده ای برای پیاده سازی مدیریت سرویس دراینتر نت اشیاء ارائه می کند و در عوض می تواند از اینترنت اشیاء به واسطه توسعه آن در دنیای واقعی منتفع شود و سرویس ها و خدمات جدیدی را در یک فضای توزیع شده و مجازی و در ابعاد مختلف زندگی انسان ایجاد نماید .رایانش ابری در CloudIOT به عنوان لایه واسط بین اشیاء متصل به اینترنت و برنامه های کاربردی عمل می کند . به طوری که تمام پیچیدگیهای لایه های پایین را از دید کار بر مخفی می سازد .<br /><br />
<br />
== نتیجه گیری ==<br />
در این تحقیق سعی شد با بهره گیری از مقالات و تحقیقات مختلف انجام شده در حوزه رایانش ابری و اینترنت اشیاء ، مفاهیم پایه ای هریک بیان شده و لزوم یکپارچگی این دو زمینه تشریح شود . یکپارچگی که ماحصل آن ایجاد مفهوم جدیدی به نام cloud of thing(CoT) می باشد .بدیهی است هر زمینه تکنولوژیکی در ابتدای کار با چالشها و محدودیت هایی در توسعه و کاربرد پذیری روبه رو می باشد . در این تحقیق مشکلات و مسائلی که اینترنت اشیاء با آن روبرو بود بیان شد و راهکارهای رایانش ابری برای این مشکلات ارائه شد . علیرغم این که این راهکارها بسیاری از مشکلات را مرتفع می سازد ولی با این حال بخشی از مشکلات به قوت خود باقی است. یکسان سازی پورتکل های ارتباطی تجهیزات ، ایجاد مدل های اطلاعاتی ساخت یافته ، ، توسعه پروتکل های ارتباطی جدید و یا توسعه استانداردهای جدید در ساخت ، راه اندازی و استفاده از تجهیزات همه و همه از چالشهایی هستند که رفع همه آنها به گذشت زمان و به تحقیقات بیشتر نیاز دارد .<br />
<br />
== مراجع ==<br />
<br />
1. Y.-K. Chen "Challenges and opportunities of internet of things" <em>The Proceedings of 17th Asia and South Pacific Design Automation Conference</em> 2012.<br />
<br />
2. M. Wu "Research on the architecture of Internet of things" <em>The Proceedings of 3rd International Conference on Advanced Computer Theory and Engineering</em>.<br />
<br />
3. G. Kortuem F. Kawsar D. Fitton and V. Sundramoorthi "Smart objects and building blocks of internet of things" <em>IEEE Internet Computing Journal</em> vol. 14 no. 1 pp. 44-51 2010.<br />
<br />
4. R. Khan S. Ullah Khan R. Zaheer and S. Khan "Future internet: The internet of things architecturepossible applications and key challenges" <em>The Proceedings of 10th International Conference on Frontiers of Information Technology Islamabad Pakistan</em> 2012.<br />
<br />
5. D. Uckelamann M. Harrison and F. Michahelles <em>Architecting the Internet of Things</em> 2011.<br />
<br />
6. S. Zhang "Cloud computing research and development trend" <em>The Proceedings of International Conference on Future Networks</em> 2010.<br />
<br />
7. W. Ma "The survey and research on application of cloud computing" <em>The Proceedings of 7th International Conference on Computerl Science and Education</em> 2012.<br />
<br />
8. Y. Jadeja "Cloud computing-concepts architecture and challenges" <em>The Proceedings of International Conference on Computing Electronics and Electrical Technologies</em> 2012.<br />
<br />
9. M. Zhou "Services in the cloud computing era: A survey" <em>The Proceedings of 4th International Universal Communications Symposium</em> 2010.<br />
<br />
10. J. Gubbi R. Buyya S. Marusic and M. Palaniswami "Internet of things (iot): A vision architectural elements and future directions" <em>Technical Report CLOUDS-TR-2012-2012 July</em> 2012.<br />
<br />
11. D. Evans "The internet of things how the next evolution of the internet is changing everything" <em>Whitepaper Cisco Internet Business Solutions Group (IBSG)</em> 2011.<br />
<br />
12. "British internet users' personal information on major 'cloud' storage services can be spied upon routinely by US authorities" <em>The Independent</em> 2013.</div>Aminsalehzadehhttp://wiki.occc.ir/index.php?title=Cloud_of_Things:_Integrating_Internet_of_Things_and_cloud_computing_and_the_issues_involved&diff=16898Cloud of Things: Integrating Internet of Things and cloud computing and the issues involved2017-01-25T10:38:48Z<p>Aminsalehzadeh: /* مزایای رایانش ابری */</p>
<hr />
<div>== چکیده ==<br />
<br /><br />
<br />
اینترنت اشیاء و یارانش ابری به عنوان دو تکنولوژی مهم از سالیان گذشته نقشی اساسی در زندگی انسان در عصر حاضر ایفا میکنند . مفهوم اینترنت اشیاء در بردارنده ارتباطات تجهیزات و دستگاههایی با قابلیت اتصال به اینترنت می باشد. انسان با گذشت زمان همواره و پیشرفت تکنولوژی سعی می کند از امکانات و تجهیزات بی جان در انجام فعالیتهای خود استفاده کند . پدیده اینترنت و گستردگی استفاده از آن در کامپیوتر های شخصی و خانگی ، زمینه استفاده از آن در غالب تجهیزات مورد استفاده انسان را فراهم کرده است . با گذشت زمان همواره به تعداد انواع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت اضافه می شود و هوشمندی تجهیزات روز به روز به عنوان یکی از نیازمندیهای بشر پر رنگ تر از قبل می شود . این تجهیزات با فراهم شدن امکان اتصال به اینترنت می توانند اطلاعات دقیق و به روزی را در اختیار انسان قرار دهند و کاربر انسانی با دریافت اطلاعات از تجهیرات و با صدور فرمانهایی تحت بستر اینترنت می تواند فعالیتهایی را به واسطه تجهیزات متصل به اینترنت انجام دهد <br />
از طرفی با توسعه استفاده از شبکه های ارتباطی و نیز تجهیزات رایانه ای در سازمانها ، داشتن تجهیزات و ملزمات ذخیره سازی و پردازشی قدرتمند ، به روز و امن مزیتهای رقابتی چشمگیری در کسب و کار های سازمانها ایجاد می کند . با توجه به هزینه های زیاد تجهیزات دخیره سازی ، پردازشی و ارتباطی و نیز لزوم نگهداری و پشتیبانی این تجهیزات جهت دریافت خدمات به روز و امن ، سازمانها و کاربران انسانی را با چالشهای عدیده ای در جهت بهره برداری از مزایا و فرصتهای بالقوه این قبیل تکنولوژی ها مواجه می کند. این قبیل چالشها و مشکلات پدید آورنده مفهومی به نام رایانش ابری شده است که در پی آن سازمانها و کاربران می توانند فارغ از دغدغه ها و چالشهای مذکور با پرداخت هزینه هایی تمامی نیازمندیهای مد نظر خود را با کیفیت و کمیت مشخصی در قالب خدمات ابری در اختیار بگیرند .<br />
با در نظر گرفتن هر دو مفهوم رایانش ابری و اینترنت اشیا امکان بهره برداری از تجهیزات هوشمند در زمینه های مختلف زندگی در قالب خدمات ابری ، مفهوم و زمینه جدیدی به نام CloudIOT ایجاد نموده است . در این مفهوم تلاش بر این است که از تمامی فرصت ها و زمینه های مفید اینترنت اشیاء در قالب خدمات و جهارچوبهای رایانش ابری بهره برداری شود به نحوی که چالشهای موجود در هر دوزمینه به حداقل برسد . در این تحقیق سعی شده است ضمن ارائه مفاهیمی از هر دو زمینه تکنولوژیکی دغدغه ها و مشکلات موجود در یکپارچگی دو زمینه مذکور بررسی شده و راهکارها و امکانات موجود جهت رفع این دغدغه ها و یا حداقل کم کردن مشکلات بهره برداری از آنها بررسی شود<br />
<br /><br />
<br />
== مقدمه ==<br />
در سال 1999 کوین اشتون پیش بینی کرد که آینده رایانش بیش از آنکه وابسته به اطلاعات و داده های تولیدی یا ارائه شده توسط انسان باشد به اطلاعات تولید شده توسط اشیاء با قابلیت پردازش بستگی دارد .بنابراین وی ایده ای به نام اینترنت اشیاء را ارائه کرد که در آن اشیاء شناسایی شده و قادرند اطلاعاتی از پیرامون خود دریافت یا برداشت نمایند . این اشیاء قادرند به یکدیگر متصل شده و در تعامل با سرور ها ، اطلاعاتی را با آنها ردو بدل کنند.اشیاء در این مفهوم با پرس و جو از یکدیگر قادر خواهند بود ضمن دریافت اطلاعات درست از یکدیگر در هم تاثیر گذار بوده و در وضعیت خود و یا حتی در برنامه های خود تغییراتی را ایجاد نمایند .اشیاء به واسطه سنسورهایی که دارند اطلاعات را دریافت می کنند و در صورت تعبیه عامل های نرم افزاری هوشمند در آنها انسانها قادر خواهند بود هر رخداد یا وضعیتی را در محیط پیرامونی خود کنترل و رهگیری نمایند . استفاده از این عامل ها و تجهیزات می تواند در جهت کاهش هر گونه کمبود اطلاعاتی و یا در جهت کاهش هزینه ها مورد استفاده قرار گیرد . از طرفی رایانش ابری به عنوان یکی از پدیده های تکنولوژیکی چند سال اخیز به دلیل مزایا و قابلیت ها مهم و فراوان بسیار فراگیر شده است و تقریبا اغلب سرویسهای مورد نیاز کاربران را می توانند در حوزه رایانش ابری با کیفیت مناسب ارائه شوند . همین موضوع ما را ناگزیر می کند در حوزه اینترنت اشیاء نیز از این قابلیتهای رایانش ابری استفاده نماییم . در این تحقیق سعی شده است ضمن تشریح مبانی هر دو تکنولوژی ، به مشکلات و چالشهای موجود و آینده در یکپارچگی آنها پرداخته شود .<br />
<br />
== بررسی ادبیات موضوع ==<br />
=== اینترنت اشیاء ===<br />
<br />
اینترنت اشیاء به عنوان آینده تجهیزات پردازشی و اینترنت تلقی می شود . در این مفهوم عبارت شی هر تجهیز ارتباطی یا غیر ارتباطی را می تواند شامل شود . از تجهیزات هوشمند در لایه های بالایی گرفته تا سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات محیط در لایه های پایینی .در این مفهوم اشیاء تشکیل دهنده گرههای ارتباطی می باشند که به واسطه پروتکل هایی با یکدیگر به تبادل اطلاعات می پردازند. برخی ار این اشیاء متصل به یکدیگر تنها جنبه استاتیک و فیزیکی دارند و صرفا به دریافت و یا ارسال اطلاعات می پردازند ولی برخی دیگر از این دسته تجهیزات هوشمند می باشند که قابلیت هایی فراتر از این موارد داشته و قادرند به واسطه منابع سخت افزاری ، ارتباطی و نرم افزاری که در اختیار دارند برخی از فعالیتهای انسانی را به جای انسان و به صورت خودکار انجام دهند .در شکل شماره 1 فرایند تغییر داده های خام و تبدیل آنها به اطلاعات و دانش مفید در اینترنت اشیاء نمایش داده شده است .<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 1<br />
|-<br />
| http://s1.picofile.com/file/8283748834/IOTDataFlow.JPG<br />
|}<br />
<br />
==== معماری ====<br />
معماری اینترنت اشیاء از چند بخش اصلی تشکیل شده است :1. لایه دریافت یا ادراک 2. لایه شبکه و 3. لایه کاربرد . برخی محققان دو لایه دیگر نیز به موارد فوق اضافه کرده اند . این لایه های اضافی عبارتند از لایه میان افزار و لایه کسب و کار. لایه میان افزار بین لایه شبکه و کاربرد و لایه کسب و کار به عنوان بالاترین لایه و بالاتر از لایه کاربرد قرار می گیرد .<br /><br />
لایه دریافت /ادراک : در این لایه کلیه تجهیزات متصل به شبکه اینترنتی به واسطه سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات ، اطلاعاتی از محیط پیرامونی دریافت می کنند .هدف اصلی در این لایه جمع پآوری اطلاعات می باشد.<br /><br />
لایه میان افزار: اطلاعات جمع آوری شده از لایه ادراک که به واسطه لایه شبکه منتقل شده است در این لایه ذخیره سازی و مدیریت می شوند . اطلاعات ذخیره و پردازش می شود و تصمیمات خاصی بر مبنای قواعد از پیش تعریف شده ای به صورت خودکار اتخاد می شود و سپس خروجی به لایه بعدی یعنی لایه کاربرد انتقال می یابد. <br /><br />
لایه کاربرد :در این لایه اطلاعات و خروجی دریافتی از لایه میان افزار مدیریت شده و نمایی از اطلاعات دریافتی ارائه می شود . اطلاعات خام دریافتی از پاین ترین لایه ، متناسب با نیازمندیهای کاربر ارائه می شود و مفهوم هوشمندی در خروجی ها نمود پیدا می کند . شهر هوشمند ، ردیابی حمل و نقل ، سیستم سلامت هوشمند و ... از جمله مثالهایی از لابه کاربرد در اینترنت اشیاء به شمار می روند .<br /><br />
لایه کسب و کار : آخرین لایه از معماری پنج لایه ای اینترنت اشیاء می باشد که در آن امکان کسب درآمد از اطلاعات جمع آوری شده در قالب سرویسها و خدمات مختلف میسر می شود . به عبارت دیگر ، اطلاعات لایه کاربرد در قالب خدمات معنی داری مدل سازی شده و ارائه می شود و مجموع سرویس ها و مدل های اطلاعاتی تولید شده امکان ایجاد سرویسها و مدلهای جدید را فراهم می کند .در این مرحله تحلیل و بررسی اطلاعات در زمینه های مختلف با هدف تولید دانش انجام می شود که ارزشهای ایجاد شده از دانش تولیدی در این لایه ، منجر به کسب درآمد برای ارائه دهنده خدمات می شود . <br /><br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 2<br />
|-<br />
| http://s8.picofile.com/file/8283573942/IOTLayers.JPG<br />
|}<br />
==== چالشها ====<br />
*رشد سریع <br />
با توجه به رشد سریع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت و به ویژه تولید سنسورهایی که به قادرند به صورت مستقل با استفاده از برخی تکنولوژیهای ارتباطی از قبیل 3G یا 4G به اینترنت متصل شوند ، تعداد تجهیزات بسیار بیشتر از تعداد کاربران انسانی خواهد بود . یکی از مشکلات اصلی در این بین نام گذاری و شناسایی این تعداد شئ در اینترنت می باشد. از طرفی تجهیزات با پروتکل ها و قابلیت های ناهمگونی با یکدیگر تولید می شوند که هر یک از آنها نیازمندیهای خاصی را برای استفاده لازم دارند.<br />
*هزینه سرویس و نگهداری <br />
با توجه به تعداد زیاد سنسورها موضوع نگهداری و پشتیبانی آنها از اهمیت بالایی برخوردار می باشد . چرا که به جهت کثرت وسیع در مقیاس بسیار زیاد ، ممکن است حجم فعالیتهای نگهداری و پشتیبانی آنها به طرز خیلی سریعی افزایش یابد به طوری که مزایای استفاده از آنها را تحت الشعاع قرار دهد . تکنولوژیها و دانش به کار رفته در تولید آنها باید به گونه ای باشد که قابلیت نصب سریع و آسان آنها حتی توسط کاربران عادی میسر و سهل باشد .<br />
از طرفی در صورت بهینه نبودن مصرف انرژی تجهیزات و سنسورهای متصل به آنها ، همزمان با افزایش تعداد تجهیزات و سنسورها ، انرژی مصرفی آنها افزایش می یابد. لذا یکی از چالشهای مهم دیگر مصرف انرژی این تجهیزات می باشد که ایجاب می کند از سنسورهای با مصرف انرژی بسیار کم در اینترنت اشیاء استفاده شود .<br />
بسیاری از تجهیزات به دلیل محل های نصب مختلف دسترسی به منبع تغذیه ندارند . لذا در بسیاری از مواقع ضروری است از باتری برای تامین برق مصرفی تجهیزات استفاده شود . با توجه به عمر محدود باتری ها و به منظور اطمینان از کاهش هزینه های نگهداری ، ضروری است تکنولوژی به کار رفته در ساخت باتری ها به گونه ای باشد که به مدت بسیار طولانی نیاز به تعویض نداشته باشند .<br />
*شبکه سنسورها <br />
اتصال تعداد زیاد سنسور و تجهیز به شبکه یکی از دغدغه های مهم در اینترنت اشیاء می باشد . صرف نظر از نام گذاری و شناسایی تجهیزات که در بالا به آن اشاره شد امکان تبادل داده در شبکه به دلیل ناهمگونی تجهیزات ممکن است دشوار باشد .از طرفی به دلیل تعداد بسیار زیاد تجهیزات و پروتکل های ارتباطی متنوع ، تامین امنیت و حریم خصوصی در این شبکه ها بسیار دشوار خواهد بود .<br />
<br />
*اطلاعات و داده ها<br />
داده های تولیدی توسط تجهیزات در اینترنت اشیاء ، ویژگیها و نیازمندیهای خاصی دارند که آنها را با داده های تولیدی توسط انسان متمایز میکند.این داده ها در بسیاری از مواقع نیاز به پردازش بی وقفه و بلادرنگ دارند . در برخی کاربردها داده ها بی وقفه تولید می شوند پردازش بی وقفه بسیار حیاتی می باشد و توقف آن مقدور نبوده و یا ممکن است اهداف استفاده از اشیاء را نقض کند .<br />
بدیهی است که داده های تولیدی توسط تعداد کثیری از سنسورها به طرز بسیار زیادی مشکل افزونگی اطلاعات را خواهد داشت . به عنوان مثال ممکن است دو سنسور مکان یاب در دو نقطه متفاوت در یک شهر ، هر دو اسم شهر را به عنوان موقعیت مکانی ارسال نمایند . حال تصور کنیم که برای چند فیلد اطلاعاتی و تعداد میلیونی سنسورها چه حجمی از داده های تکراری تولید خواهد شد.<br />
حجم زیاد داده ها و افزونگی اطلاعات تامین صحت ، جامعیت و قابلیت اطمینان داده ها را دشوار می کند .در اینصورت تفکیک اطلاعات درست از نادرست کاری بسیار دشوار خواهد بود .<br />
همانطور که در بالا و در توضیحات مربوط به اینترنت اشیاء بدان اشاره شد ، هدف از جمع آوری اطلاعات خام و انتقال آنها در شبکه ، تبدیل آنها به اطلاعات و در تولید دانش و انجام عملیاتی بر مبنای دانش تولید شده می باشد. لذا یکی از اصلیترین مشکلات موجود در اینترنت اشیاء ، امکان داده کاوی و استخراج دانش از اطلاعات حجیم تولید شده است که نیازمند الگوریتم ها و مکانیزمهای پیچیده ای می باشد .<br />
<br />
=== رایانش ابری ===<br />
رایانش ابری پدیده سالهای اخیر دنیای تکنولوژی فناوری اطلاعات و ارتباطات می باشد که در سالهای اخیر رشد و توسعه بسیار سریعی داشته است . توسعه سریع سخت افزار و نرم افزار و افزایش روز افزون نیاز به منابع ذخیره سازی ، پردازشی ، ارتباطی و کاربردی ، گران بودن هزینه تامین این منابع ، مشکلات نگهداری و پشتیبانی آنها ، همه و همه باعث شده اند که رایانش از کامپیوتر ها و تجهیزات رومیزی به اینترنت و مراکز داده عظیم منتقل شوند . بدین ترتیب بسیاری از نگرانی ها و دغدغه ها از چندین میلیون کاربر به چند راده دهنده خدمات ابری منتقل می شود و کاربران فارغ از مشکلات و نگرانیهای ذکر شده و تنها بر مبنای مبالغ پرداختی خود خدمات نهایی را دریافت می کنند .<br />
==== انواع خدمات در رایانش ابری ====<br />
خدمات قابل ارائه در رایانش ابری را می توان به چهار اصلی تقسیم می شود :<br /><br />
<br />
Software as a service (SaaS)<br /><br />
در این مدل از رایانش ابری ، نرم افزار به عنوان سرویس یا خدمت نهایی به کاربر ارائه می شود . در این حالت کاربر نگرانی ای در خصوص نصب نرم افزار و یا منابع مورد نیاز آن نداشته و تنها بر اساس مبلغ پرداختی خود از نرم افزار موضوع خدمت بهره خواهد برد . تنها نیازمندی کاربر در این حالت داشتن ارتباط اینترنتی و ارتباط با مرکز داده ارائه دهنده خدمت خواهد بود .<br /><br />
Platform as a service (PaaS)<br /><br />
<br />
در مدل سکو به عنوان خدمت ، سکوی توسعه نرم افزار و برنامه کاربردی در اختیار کاربر قرار می گیرد .در این حالت تمام منابع و ابزارهای مورد نیاز کاربر برای ساخت برنامه های کاربردی در اختیار آن قرار خواهد گرفت .<br /><br />
<br />
Network as a service(NaaS)<br /><br />
<br />
مدل شبکه به عنوان خدمت ، یک یا چند شبکه مجازی تمام قابلیت ها و امکانات موجود در شبکه های واقعی در اختیار کاربر یا سازمان قرار می گیرد . در این حالت کاربر می تواند تمام پیکربندیها و تنظیمات لازم را به همراه نود ها و شناسه های آی پی در این شبکه تعریف کند.<br /><br />
<br />
Infrastructure as a service (IaaS)<br /><br />
<br />
در مدل زیرساخت به عنوان سرویس ، نیازمندیهای ذخیریه سازی و پردازشی کاربر در اختیار وی قرار داده می شود و کاربر می تواند در قبال پرداخت مبلغ اجاره ای ، به مدت زمان مشخصی منابع ذخیره سازی و پردازشی خود را بدون نیاز به خرید تجهیزات در اختیار داشته باشد .<br /><br />
==== مزایای رایانش ابری ====<br />
برخی از مزایای کلیدی رایانش ابری عبارتند از :<br /><br />
<br />
استقلال مکانی <br /><br />
کاربر می تواند در هر زمان و در هر مکانی که قرار دارد از خدمات ارئه شده استفاده نماید .<br /><br />
<br />
مقیاس پذیری <br /><br />
کاربر می تواند متناسب با وسعت نیاز خود از منابع موجود در اینترنت اشیاء استفاده نماید . به عبارتی در صورت نیاز به منابع بیشتر ، منابع متناسب با آن در اختیار خواهد بود و امکان سنجش منابع تخصیص داده شده وجود دارد .<br /><br />
<br />
هزینه <br /><br />
کاربر نیازی به تامین منابع سخت افزاری زیاد برای رفع نیازهای محدود خود نخواهد داشت و تامین نیازمندیها با حداقل هزینه میسر خواهد بود .<br /><br />
<br />
=== روند رشداینترنت اشیاء و رایانش ابری ===<br />
تکنولوژی های اینترنت اشیاء و رایانش ابری ، هر کدام تغییرات مستقل از یکدیگر داشته اند.شکل 2 برآوردی از میزان توسعه و علاقه مندیها در هر دو حوزه در سالهای اخیر را به خوبی نشان می دهد <br /><br />
<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 3<br />
|-<br />
| http://s6.picofile.com/file/8283731226/IOTTrend.JPG<br />
|}<br />
<br />
=== CloudIOT و لزوم یکپارچگی IOT و Cloud ===<br />
اینترنت در حال توسعه می باشد و توسعه اینترنت و گستردگی و سهولت استفاده از آن ، نیاز به استفاده وسیع از آن را بیش از پیش می کند . روز به روز به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . این تجهیزات در گذشته محدود به کامپیوتر های شخصی بوده اند ولی در حال حاضر به دلیل امکان استفاده از اینترنت به منظور دسترسی به اطلاعات دقیق و به روز راه دور ، به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . تجهیزات جدید با هدف رفع نیازمندیهای بشری در زمینه های مختلف زندگی تولید می شوند و امکان دسترسی انسان به آنها و کنترل آنها از راه دور به عنوان یکی از ملزومات در تولید تجهیزات لحاظ می شود .هر دستگاه متصل داده هایی را از محیط های پیرامونی دریافت و آنها را ذخیره می کند . روز به روز به حجم داده های تولیدی افزوده می شود و لزوم نگهداری آنها در فضایی امن و مطمئن ضرورت پیدا می کند . به منظور تولید اطلاعات مفید از داده ها ، ضروری است پردازشهایی روی آنها انجام شود و با افزایش حجم و پیچیدگی اطلاعات لزوم نیاز به منابع پردازشی قوی آشکار می شود . به منظور سهولت دسترسی به اطلاعات در هر زمان و مکانی ضروری است اطلاعات بر روی شبکه های محلی یا اینترنت مبادله شوند . در نهایت برای تولید دانش بیشتر از آنها ضروری است تحلیل های پیچیده و زیادی روی آنها انجام شود .<br /><br />
<br />
بنابراین ،با توجه به مواردی که بیان شد اهم مشکلات و دغدغه های موجود در اینترنت اشیاء را می توان به شرح زیر بیان کرد :<br />
* افزایش سریع اطلاعات و نیاز به فضای دخیره سازی که در تجهیزات وجود ندارد <br />
* افزایش نیازمندیهای پردازشی که در اینترنت اشیاء موجود نیست <br />
* افزایش ارتباطات بین موجودیت ها در اینترنت اشیاء<br />
* نیاز به منابع سخت افزاری و نرم افزاری داده کاوی و تولید دانش<br />
با توجه به چالشهای پیش رو در اینترنت اشیاء می توان از فرصتها و مزایای رایانش ابری به منظور رفع آنها بهره برد . در ادامه با جمع بندی مشکلات ذکر شده در اینترنت اشیاء ، راهکارهای رایانش ابری جهت رفع آنها را تشریح می شود .<br /><br />
*منابع ذخیره سازی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء تعداد زیادی از تجهیزات همواره در حال تولید داده ها ساخت یافته و یا غیر ساخت یافته با حجم و نوع مختلف می باشند . این داده ها در نهایت ممکن است به جمع بندی ، نمایش ، بایگانی، نمایش بصری ، دسترسی و ... نیاز داشته باشند . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن فضای ذخیره سازی ارزان و متناسب با نیاز ، مناسب ترین و بهینه ترین راهکار برای این کاربرد ها می باشد . <br />
از طرفی به دلیل تامین سطح بالایی از امنیت و تامین حریم خصوصی در رایانش ابری، یکی دیگر از مهمترین مشکلات مربوط به اطلاعات در اینترنت اشیاء به واسطه بهره گیری از آن مرتفع می شود .<br /><br />
*منابع پردازشی <br /><br />
تجهیزات در اینترنت اشیاء منایع پردازشی بسیار محدودی دارند و ضروری است اطلاعات را به منظور پردازش به نود های سریعتر با قابلیت هاتی پردازشی بیشتر ارسال کنند. در صورتی که تناسبی بین اطلاعات تولیدی و زیرساخت محاسباتی وجود نداشته باشد پردازش اطلاعات با مشکل مواجه می شود . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن منابع پردازشی سریع و متناسب با نیاز می تواند راهکار مناسبی برای رفع مشکل باشد .<br /><br />
*منابع ارتباطی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء ، به دلیل لزوم ارتباط تجهیزات با اینترنت و با یکدیگر ، هر دستگاه از شناسه مستقلی در شبکه برخوردار خواهد بود و برای تبادل اطلاعات به سخت افزار های ارتباطی نیاز خواهد داشت . هزینه تامین و نگهداری هر یک از این تجهیزات زیاد بوده و ممکن است مقرون به صرفه نباشد . رایانش ابری به دلیل امکان فراهم نمودن شبکه یا شبکه های مستقل ، کاربران را از تامین تجهیزات سخت افزاری ازتباطی و هزینه های نگهداری و مدیریت آنها بی نیاز می کند .<br />
جدول زیر تناسب رایانش ابری به منظور بهره گیری و استفاده در اینترنت اشیاء را از ابعاد مختلف نمایان می کند . <br /><br />
<br /><br />
<br />
جدول 1<br /><br />
{| class="wikitable"<br />
|-<br />
! خدمات ابری !! اینترنت اشیاء<br />
|-<br />
| دسترس پذیری بدون محدودیت مکانی(امکان دریافت خدمات در هر نقطه مکانی) || فراگیر(وجود اشیاء در همه جا به صورت گسترده)<br />
|-<br />
| منابع مجازی (غیر سخت افزاری) || نیازمند اشیاء در دنیای واقعی<br />
|-<br />
| قابلیت های محاسباتی نامحدود به صورت مجازی || قابلیت های محاسباتی محدود<br />
|-<br />
| قابلیت ها و امکانات ذخیره سازی مجازی نامحدود || فاقد امکانات ذخیره سازی یا دارای امکانات ذخیره سازی محدود<br />
|-<br />
| استفاده از اینترنت برای ارائه خدمات || استفاده از اینترنت به منظور اتصال یک نقطه به شبکه اشیاء<br />
|-<br />
| به منظور مدیریت داده های حجیم|| منبع تولید داده های حجیم<br />
|}<br />
<br />
===درخت دانش===<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 4-درخت دانش<br />
|-<br />
| http://s2.picofile.com/file/8283732484/Tree.JPG<br />
|}<br />
===جدول دانش ===<br />
<br />
<br /><br />
<br />
[[پرونده:cloudIOT_Table.JPG|100px|قاب|وسط]]<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== بدنه تحقیق ==<br />
<br />
با توجه به مزایای رایانش ابری که در بالا توضیح داده شده ، و محدودیت های اینترنت اشیاء در توسعه ، بسیاری از این محدودیت ها همان مواردی می باشند که در مزایای رایانش ابری وجود دارند . لذا اینترنت اشیاء با استفاده از این قابلیت ها در رایانش ابری می تواند بسیاری از محدودیت ها و مشکلات موجود در توسعه را مرتفع سازد . رایانش ابری یک راهکار پر فایده ای برای پیاده سازی مدیریت سرویس دراینتر نت اشیاء ارائه می کند و در عوض می تواند از اینترنت اشیاء به واسطه توسعه آن در دنیای واقعی منتفع شود و سرویس ها و خدمات جدیدی را در یک فضای توزیع شده و مجازی و در ابعاد مختلف زندگی انسان ایجاد نماید .رایانش ابری در CloudIOT به عنوان لایه واسط بین اشیاء متصل به اینترنت و برنامه های کاربردی عمل می کند . به طوری که تمام پیچیدگیهای لایه های پایین را از دید کار بر مخفی می سازد .<br /><br />
<br />
== نتیجه گیری ==<br />
در این تحقیق سعی شد با بهره گیری از مقالات و تحقیقات مختلف انجام شده در حوزه رایانش ابری و اینترنت اشیاء ، مفاهیم پایه ای هریک بیان شده و لزوم یکپارچگی این دو زمینه تشریح شود . یکپارچگی که ماحصل آن ایجاد مفهوم جدیدی به نام cloud of thing(CoT) می باشد .بدیهی است هر زمینه تکنولوژیکی در ابتدای کار با چالشها و محدودیت هایی در توسعه و کاربرد پذیری روبه رو می باشد . در این تحقیق مشکلات و مسائلی که اینترنت اشیاء با آن روبرو بود بیان شد و راهکارهای رایانش ابری برای این مشکلات ارائه شد . علیرغم این که این راهکارها بسیاری از مشکلات را مرتفع می سازد ولی با این حال بخشی از مشکلات به قوت خود باقی است. یکسان سازی پورتکل های ارتباطی تجهیزات ، ایجاد مدل های اطلاعاتی ساخت یافته ، ، توسعه پروتکل های ارتباطی جدید و یا توسعه استانداردهای جدید در ساخت ، راه اندازی و استفاده از تجهیزات همه و همه از چالشهایی هستند که رفع همه آنها به گذشت زمان و به تحقیقات بیشتر نیاز دارد .<br />
<br />
== مراجع ==<br />
<br />
1. Y.-K. Chen "Challenges and opportunities of internet of things" <em>The Proceedings of 17th Asia and South Pacific Design Automation Conference</em> 2012.<br />
<br />
2. M. Wu "Research on the architecture of Internet of things" <em>The Proceedings of 3rd International Conference on Advanced Computer Theory and Engineering</em>.<br />
<br />
3. G. Kortuem F. Kawsar D. Fitton and V. Sundramoorthi "Smart objects and building blocks of internet of things" <em>IEEE Internet Computing Journal</em> vol. 14 no. 1 pp. 44-51 2010.<br />
<br />
4. R. Khan S. Ullah Khan R. Zaheer and S. Khan "Future internet: The internet of things architecturepossible applications and key challenges" <em>The Proceedings of 10th International Conference on Frontiers of Information Technology Islamabad Pakistan</em> 2012.<br />
<br />
5. D. Uckelamann M. Harrison and F. Michahelles <em>Architecting the Internet of Things</em> 2011.<br />
<br />
6. S. Zhang "Cloud computing research and development trend" <em>The Proceedings of International Conference on Future Networks</em> 2010.<br />
<br />
7. W. Ma "The survey and research on application of cloud computing" <em>The Proceedings of 7th International Conference on Computerl Science and Education</em> 2012.<br />
<br />
8. Y. Jadeja "Cloud computing-concepts architecture and challenges" <em>The Proceedings of International Conference on Computing Electronics and Electrical Technologies</em> 2012.<br />
<br />
9. M. Zhou "Services in the cloud computing era: A survey" <em>The Proceedings of 4th International Universal Communications Symposium</em> 2010.<br />
<br />
10. J. Gubbi R. Buyya S. Marusic and M. Palaniswami "Internet of things (iot): A vision architectural elements and future directions" <em>Technical Report CLOUDS-TR-2012-2012 July</em> 2012.<br />
<br />
11. D. Evans "The internet of things how the next evolution of the internet is changing everything" <em>Whitepaper Cisco Internet Business Solutions Group (IBSG)</em> 2011.<br />
<br />
12. "British internet users' personal information on major 'cloud' storage services can be spied upon routinely by US authorities" <em>The Independent</em> 2013.</div>Aminsalehzadehhttp://wiki.occc.ir/index.php?title=Cloud_of_Things:_Integrating_Internet_of_Things_and_cloud_computing_and_the_issues_involved&diff=16897Cloud of Things: Integrating Internet of Things and cloud computing and the issues involved2017-01-25T10:38:00Z<p>Aminsalehzadeh: /* مزایای رایانش ابری */</p>
<hr />
<div>== چکیده ==<br />
<br /><br />
<br />
اینترنت اشیاء و یارانش ابری به عنوان دو تکنولوژی مهم از سالیان گذشته نقشی اساسی در زندگی انسان در عصر حاضر ایفا میکنند . مفهوم اینترنت اشیاء در بردارنده ارتباطات تجهیزات و دستگاههایی با قابلیت اتصال به اینترنت می باشد. انسان با گذشت زمان همواره و پیشرفت تکنولوژی سعی می کند از امکانات و تجهیزات بی جان در انجام فعالیتهای خود استفاده کند . پدیده اینترنت و گستردگی استفاده از آن در کامپیوتر های شخصی و خانگی ، زمینه استفاده از آن در غالب تجهیزات مورد استفاده انسان را فراهم کرده است . با گذشت زمان همواره به تعداد انواع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت اضافه می شود و هوشمندی تجهیزات روز به روز به عنوان یکی از نیازمندیهای بشر پر رنگ تر از قبل می شود . این تجهیزات با فراهم شدن امکان اتصال به اینترنت می توانند اطلاعات دقیق و به روزی را در اختیار انسان قرار دهند و کاربر انسانی با دریافت اطلاعات از تجهیرات و با صدور فرمانهایی تحت بستر اینترنت می تواند فعالیتهایی را به واسطه تجهیزات متصل به اینترنت انجام دهد <br />
از طرفی با توسعه استفاده از شبکه های ارتباطی و نیز تجهیزات رایانه ای در سازمانها ، داشتن تجهیزات و ملزمات ذخیره سازی و پردازشی قدرتمند ، به روز و امن مزیتهای رقابتی چشمگیری در کسب و کار های سازمانها ایجاد می کند . با توجه به هزینه های زیاد تجهیزات دخیره سازی ، پردازشی و ارتباطی و نیز لزوم نگهداری و پشتیبانی این تجهیزات جهت دریافت خدمات به روز و امن ، سازمانها و کاربران انسانی را با چالشهای عدیده ای در جهت بهره برداری از مزایا و فرصتهای بالقوه این قبیل تکنولوژی ها مواجه می کند. این قبیل چالشها و مشکلات پدید آورنده مفهومی به نام رایانش ابری شده است که در پی آن سازمانها و کاربران می توانند فارغ از دغدغه ها و چالشهای مذکور با پرداخت هزینه هایی تمامی نیازمندیهای مد نظر خود را با کیفیت و کمیت مشخصی در قالب خدمات ابری در اختیار بگیرند .<br />
با در نظر گرفتن هر دو مفهوم رایانش ابری و اینترنت اشیا امکان بهره برداری از تجهیزات هوشمند در زمینه های مختلف زندگی در قالب خدمات ابری ، مفهوم و زمینه جدیدی به نام CloudIOT ایجاد نموده است . در این مفهوم تلاش بر این است که از تمامی فرصت ها و زمینه های مفید اینترنت اشیاء در قالب خدمات و جهارچوبهای رایانش ابری بهره برداری شود به نحوی که چالشهای موجود در هر دوزمینه به حداقل برسد . در این تحقیق سعی شده است ضمن ارائه مفاهیمی از هر دو زمینه تکنولوژیکی دغدغه ها و مشکلات موجود در یکپارچگی دو زمینه مذکور بررسی شده و راهکارها و امکانات موجود جهت رفع این دغدغه ها و یا حداقل کم کردن مشکلات بهره برداری از آنها بررسی شود<br />
<br /><br />
<br />
== مقدمه ==<br />
در سال 1999 کوین اشتون پیش بینی کرد که آینده رایانش بیش از آنکه وابسته به اطلاعات و داده های تولیدی یا ارائه شده توسط انسان باشد به اطلاعات تولید شده توسط اشیاء با قابلیت پردازش بستگی دارد .بنابراین وی ایده ای به نام اینترنت اشیاء را ارائه کرد که در آن اشیاء شناسایی شده و قادرند اطلاعاتی از پیرامون خود دریافت یا برداشت نمایند . این اشیاء قادرند به یکدیگر متصل شده و در تعامل با سرور ها ، اطلاعاتی را با آنها ردو بدل کنند.اشیاء در این مفهوم با پرس و جو از یکدیگر قادر خواهند بود ضمن دریافت اطلاعات درست از یکدیگر در هم تاثیر گذار بوده و در وضعیت خود و یا حتی در برنامه های خود تغییراتی را ایجاد نمایند .اشیاء به واسطه سنسورهایی که دارند اطلاعات را دریافت می کنند و در صورت تعبیه عامل های نرم افزاری هوشمند در آنها انسانها قادر خواهند بود هر رخداد یا وضعیتی را در محیط پیرامونی خود کنترل و رهگیری نمایند . استفاده از این عامل ها و تجهیزات می تواند در جهت کاهش هر گونه کمبود اطلاعاتی و یا در جهت کاهش هزینه ها مورد استفاده قرار گیرد . از طرفی رایانش ابری به عنوان یکی از پدیده های تکنولوژیکی چند سال اخیز به دلیل مزایا و قابلیت ها مهم و فراوان بسیار فراگیر شده است و تقریبا اغلب سرویسهای مورد نیاز کاربران را می توانند در حوزه رایانش ابری با کیفیت مناسب ارائه شوند . همین موضوع ما را ناگزیر می کند در حوزه اینترنت اشیاء نیز از این قابلیتهای رایانش ابری استفاده نماییم . در این تحقیق سعی شده است ضمن تشریح مبانی هر دو تکنولوژی ، به مشکلات و چالشهای موجود و آینده در یکپارچگی آنها پرداخته شود .<br />
<br />
== بررسی ادبیات موضوع ==<br />
=== اینترنت اشیاء ===<br />
<br />
اینترنت اشیاء به عنوان آینده تجهیزات پردازشی و اینترنت تلقی می شود . در این مفهوم عبارت شی هر تجهیز ارتباطی یا غیر ارتباطی را می تواند شامل شود . از تجهیزات هوشمند در لایه های بالایی گرفته تا سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات محیط در لایه های پایینی .در این مفهوم اشیاء تشکیل دهنده گرههای ارتباطی می باشند که به واسطه پروتکل هایی با یکدیگر به تبادل اطلاعات می پردازند. برخی ار این اشیاء متصل به یکدیگر تنها جنبه استاتیک و فیزیکی دارند و صرفا به دریافت و یا ارسال اطلاعات می پردازند ولی برخی دیگر از این دسته تجهیزات هوشمند می باشند که قابلیت هایی فراتر از این موارد داشته و قادرند به واسطه منابع سخت افزاری ، ارتباطی و نرم افزاری که در اختیار دارند برخی از فعالیتهای انسانی را به جای انسان و به صورت خودکار انجام دهند .در شکل شماره 1 فرایند تغییر داده های خام و تبدیل آنها به اطلاعات و دانش مفید در اینترنت اشیاء نمایش داده شده است .<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 1<br />
|-<br />
| http://s1.picofile.com/file/8283748834/IOTDataFlow.JPG<br />
|}<br />
<br />
==== معماری ====<br />
معماری اینترنت اشیاء از چند بخش اصلی تشکیل شده است :1. لایه دریافت یا ادراک 2. لایه شبکه و 3. لایه کاربرد . برخی محققان دو لایه دیگر نیز به موارد فوق اضافه کرده اند . این لایه های اضافی عبارتند از لایه میان افزار و لایه کسب و کار. لایه میان افزار بین لایه شبکه و کاربرد و لایه کسب و کار به عنوان بالاترین لایه و بالاتر از لایه کاربرد قرار می گیرد .<br /><br />
لایه دریافت /ادراک : در این لایه کلیه تجهیزات متصل به شبکه اینترنتی به واسطه سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات ، اطلاعاتی از محیط پیرامونی دریافت می کنند .هدف اصلی در این لایه جمع پآوری اطلاعات می باشد.<br /><br />
لایه میان افزار: اطلاعات جمع آوری شده از لایه ادراک که به واسطه لایه شبکه منتقل شده است در این لایه ذخیره سازی و مدیریت می شوند . اطلاعات ذخیره و پردازش می شود و تصمیمات خاصی بر مبنای قواعد از پیش تعریف شده ای به صورت خودکار اتخاد می شود و سپس خروجی به لایه بعدی یعنی لایه کاربرد انتقال می یابد. <br /><br />
لایه کاربرد :در این لایه اطلاعات و خروجی دریافتی از لایه میان افزار مدیریت شده و نمایی از اطلاعات دریافتی ارائه می شود . اطلاعات خام دریافتی از پاین ترین لایه ، متناسب با نیازمندیهای کاربر ارائه می شود و مفهوم هوشمندی در خروجی ها نمود پیدا می کند . شهر هوشمند ، ردیابی حمل و نقل ، سیستم سلامت هوشمند و ... از جمله مثالهایی از لابه کاربرد در اینترنت اشیاء به شمار می روند .<br /><br />
لایه کسب و کار : آخرین لایه از معماری پنج لایه ای اینترنت اشیاء می باشد که در آن امکان کسب درآمد از اطلاعات جمع آوری شده در قالب سرویسها و خدمات مختلف میسر می شود . به عبارت دیگر ، اطلاعات لایه کاربرد در قالب خدمات معنی داری مدل سازی شده و ارائه می شود و مجموع سرویس ها و مدل های اطلاعاتی تولید شده امکان ایجاد سرویسها و مدلهای جدید را فراهم می کند .در این مرحله تحلیل و بررسی اطلاعات در زمینه های مختلف با هدف تولید دانش انجام می شود که ارزشهای ایجاد شده از دانش تولیدی در این لایه ، منجر به کسب درآمد برای ارائه دهنده خدمات می شود . <br /><br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 2<br />
|-<br />
| http://s8.picofile.com/file/8283573942/IOTLayers.JPG<br />
|}<br />
==== چالشها ====<br />
*رشد سریع <br />
با توجه به رشد سریع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت و به ویژه تولید سنسورهایی که به قادرند به صورت مستقل با استفاده از برخی تکنولوژیهای ارتباطی از قبیل 3G یا 4G به اینترنت متصل شوند ، تعداد تجهیزات بسیار بیشتر از تعداد کاربران انسانی خواهد بود . یکی از مشکلات اصلی در این بین نام گذاری و شناسایی این تعداد شئ در اینترنت می باشد. از طرفی تجهیزات با پروتکل ها و قابلیت های ناهمگونی با یکدیگر تولید می شوند که هر یک از آنها نیازمندیهای خاصی را برای استفاده لازم دارند.<br />
*هزینه سرویس و نگهداری <br />
با توجه به تعداد زیاد سنسورها موضوع نگهداری و پشتیبانی آنها از اهمیت بالایی برخوردار می باشد . چرا که به جهت کثرت وسیع در مقیاس بسیار زیاد ، ممکن است حجم فعالیتهای نگهداری و پشتیبانی آنها به طرز خیلی سریعی افزایش یابد به طوری که مزایای استفاده از آنها را تحت الشعاع قرار دهد . تکنولوژیها و دانش به کار رفته در تولید آنها باید به گونه ای باشد که قابلیت نصب سریع و آسان آنها حتی توسط کاربران عادی میسر و سهل باشد .<br />
از طرفی در صورت بهینه نبودن مصرف انرژی تجهیزات و سنسورهای متصل به آنها ، همزمان با افزایش تعداد تجهیزات و سنسورها ، انرژی مصرفی آنها افزایش می یابد. لذا یکی از چالشهای مهم دیگر مصرف انرژی این تجهیزات می باشد که ایجاب می کند از سنسورهای با مصرف انرژی بسیار کم در اینترنت اشیاء استفاده شود .<br />
بسیاری از تجهیزات به دلیل محل های نصب مختلف دسترسی به منبع تغذیه ندارند . لذا در بسیاری از مواقع ضروری است از باتری برای تامین برق مصرفی تجهیزات استفاده شود . با توجه به عمر محدود باتری ها و به منظور اطمینان از کاهش هزینه های نگهداری ، ضروری است تکنولوژی به کار رفته در ساخت باتری ها به گونه ای باشد که به مدت بسیار طولانی نیاز به تعویض نداشته باشند .<br />
*شبکه سنسورها <br />
اتصال تعداد زیاد سنسور و تجهیز به شبکه یکی از دغدغه های مهم در اینترنت اشیاء می باشد . صرف نظر از نام گذاری و شناسایی تجهیزات که در بالا به آن اشاره شد امکان تبادل داده در شبکه به دلیل ناهمگونی تجهیزات ممکن است دشوار باشد .از طرفی به دلیل تعداد بسیار زیاد تجهیزات و پروتکل های ارتباطی متنوع ، تامین امنیت و حریم خصوصی در این شبکه ها بسیار دشوار خواهد بود .<br />
<br />
*اطلاعات و داده ها<br />
داده های تولیدی توسط تجهیزات در اینترنت اشیاء ، ویژگیها و نیازمندیهای خاصی دارند که آنها را با داده های تولیدی توسط انسان متمایز میکند.این داده ها در بسیاری از مواقع نیاز به پردازش بی وقفه و بلادرنگ دارند . در برخی کاربردها داده ها بی وقفه تولید می شوند پردازش بی وقفه بسیار حیاتی می باشد و توقف آن مقدور نبوده و یا ممکن است اهداف استفاده از اشیاء را نقض کند .<br />
بدیهی است که داده های تولیدی توسط تعداد کثیری از سنسورها به طرز بسیار زیادی مشکل افزونگی اطلاعات را خواهد داشت . به عنوان مثال ممکن است دو سنسور مکان یاب در دو نقطه متفاوت در یک شهر ، هر دو اسم شهر را به عنوان موقعیت مکانی ارسال نمایند . حال تصور کنیم که برای چند فیلد اطلاعاتی و تعداد میلیونی سنسورها چه حجمی از داده های تکراری تولید خواهد شد.<br />
حجم زیاد داده ها و افزونگی اطلاعات تامین صحت ، جامعیت و قابلیت اطمینان داده ها را دشوار می کند .در اینصورت تفکیک اطلاعات درست از نادرست کاری بسیار دشوار خواهد بود .<br />
همانطور که در بالا و در توضیحات مربوط به اینترنت اشیاء بدان اشاره شد ، هدف از جمع آوری اطلاعات خام و انتقال آنها در شبکه ، تبدیل آنها به اطلاعات و در تولید دانش و انجام عملیاتی بر مبنای دانش تولید شده می باشد. لذا یکی از اصلیترین مشکلات موجود در اینترنت اشیاء ، امکان داده کاوی و استخراج دانش از اطلاعات حجیم تولید شده است که نیازمند الگوریتم ها و مکانیزمهای پیچیده ای می باشد .<br />
<br />
=== رایانش ابری ===<br />
رایانش ابری پدیده سالهای اخیر دنیای تکنولوژی فناوری اطلاعات و ارتباطات می باشد که در سالهای اخیر رشد و توسعه بسیار سریعی داشته است . توسعه سریع سخت افزار و نرم افزار و افزایش روز افزون نیاز به منابع ذخیره سازی ، پردازشی ، ارتباطی و کاربردی ، گران بودن هزینه تامین این منابع ، مشکلات نگهداری و پشتیبانی آنها ، همه و همه باعث شده اند که رایانش از کامپیوتر ها و تجهیزات رومیزی به اینترنت و مراکز داده عظیم منتقل شوند . بدین ترتیب بسیاری از نگرانی ها و دغدغه ها از چندین میلیون کاربر به چند راده دهنده خدمات ابری منتقل می شود و کاربران فارغ از مشکلات و نگرانیهای ذکر شده و تنها بر مبنای مبالغ پرداختی خود خدمات نهایی را دریافت می کنند .<br />
==== انواع خدمات در رایانش ابری ====<br />
خدمات قابل ارائه در رایانش ابری را می توان به چهار اصلی تقسیم می شود :<br /><br />
<br />
Software as a service (SaaS)<br /><br />
در این مدل از رایانش ابری ، نرم افزار به عنوان سرویس یا خدمت نهایی به کاربر ارائه می شود . در این حالت کاربر نگرانی ای در خصوص نصب نرم افزار و یا منابع مورد نیاز آن نداشته و تنها بر اساس مبلغ پرداختی خود از نرم افزار موضوع خدمت بهره خواهد برد . تنها نیازمندی کاربر در این حالت داشتن ارتباط اینترنتی و ارتباط با مرکز داده ارائه دهنده خدمت خواهد بود .<br /><br />
Platform as a service (PaaS)<br /><br />
<br />
در مدل سکو به عنوان خدمت ، سکوی توسعه نرم افزار و برنامه کاربردی در اختیار کاربر قرار می گیرد .در این حالت تمام منابع و ابزارهای مورد نیاز کاربر برای ساخت برنامه های کاربردی در اختیار آن قرار خواهد گرفت .<br /><br />
<br />
Network as a service(NaaS)<br /><br />
<br />
مدل شبکه به عنوان خدمت ، یک یا چند شبکه مجازی تمام قابلیت ها و امکانات موجود در شبکه های واقعی در اختیار کاربر یا سازمان قرار می گیرد . در این حالت کاربر می تواند تمام پیکربندیها و تنظیمات لازم را به همراه نود ها و شناسه های آی پی در این شبکه تعریف کند.<br /><br />
<br />
Infrastructure as a service (IaaS)<br /><br />
<br />
در مدل زیرساخت به عنوان سرویس ، نیازمندیهای ذخیریه سازی و پردازشی کاربر در اختیار وی قرار داده می شود و کاربر می تواند در قبال پرداخت مبلغ اجاره ای ، به مدت زمان مشخصی منابع ذخیره سازی و پردازشی خود را بدون نیاز به خرید تجهیزات در اختیار داشته باشد .<br /><br />
==== مزایای رایانش ابری ====<br />
استقلال مکانی <br /><br />
کاربر می تواند در هر زمان و در هر مکانی که قرار دارد از خدمات ارئه شده استفاده نماید .<br /><br />
<br />
مقیاس پذیری <br /><br />
کاربر می تواند متناسب با وسعت نیاز خود از منابع موجود در اینترنت اشیاء استفاده نماید . به عبارتی در صورت نیاز به منابع بیشتر ، منابع متناسب با آن در اختیار خواهد بود و امکان سنجش منابع تخصیص داده شده وجود دارد .<br /><br />
<br />
هزینه : <br /><br />
کاربر نیازی به تامین منابع سخت افزاری زیاد برای رفع نیازهای محدود خود نخواهد داشت و تامین نیازمندیها با حداقل هزینه میسر خواهد بود .<br /><br />
<br />
=== روند رشداینترنت اشیاء و رایانش ابری ===<br />
تکنولوژی های اینترنت اشیاء و رایانش ابری ، هر کدام تغییرات مستقل از یکدیگر داشته اند.شکل 2 برآوردی از میزان توسعه و علاقه مندیها در هر دو حوزه در سالهای اخیر را به خوبی نشان می دهد <br /><br />
<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 3<br />
|-<br />
| http://s6.picofile.com/file/8283731226/IOTTrend.JPG<br />
|}<br />
<br />
=== CloudIOT و لزوم یکپارچگی IOT و Cloud ===<br />
اینترنت در حال توسعه می باشد و توسعه اینترنت و گستردگی و سهولت استفاده از آن ، نیاز به استفاده وسیع از آن را بیش از پیش می کند . روز به روز به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . این تجهیزات در گذشته محدود به کامپیوتر های شخصی بوده اند ولی در حال حاضر به دلیل امکان استفاده از اینترنت به منظور دسترسی به اطلاعات دقیق و به روز راه دور ، به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . تجهیزات جدید با هدف رفع نیازمندیهای بشری در زمینه های مختلف زندگی تولید می شوند و امکان دسترسی انسان به آنها و کنترل آنها از راه دور به عنوان یکی از ملزومات در تولید تجهیزات لحاظ می شود .هر دستگاه متصل داده هایی را از محیط های پیرامونی دریافت و آنها را ذخیره می کند . روز به روز به حجم داده های تولیدی افزوده می شود و لزوم نگهداری آنها در فضایی امن و مطمئن ضرورت پیدا می کند . به منظور تولید اطلاعات مفید از داده ها ، ضروری است پردازشهایی روی آنها انجام شود و با افزایش حجم و پیچیدگی اطلاعات لزوم نیاز به منابع پردازشی قوی آشکار می شود . به منظور سهولت دسترسی به اطلاعات در هر زمان و مکانی ضروری است اطلاعات بر روی شبکه های محلی یا اینترنت مبادله شوند . در نهایت برای تولید دانش بیشتر از آنها ضروری است تحلیل های پیچیده و زیادی روی آنها انجام شود .<br /><br />
<br />
بنابراین ،با توجه به مواردی که بیان شد اهم مشکلات و دغدغه های موجود در اینترنت اشیاء را می توان به شرح زیر بیان کرد :<br />
* افزایش سریع اطلاعات و نیاز به فضای دخیره سازی که در تجهیزات وجود ندارد <br />
* افزایش نیازمندیهای پردازشی که در اینترنت اشیاء موجود نیست <br />
* افزایش ارتباطات بین موجودیت ها در اینترنت اشیاء<br />
* نیاز به منابع سخت افزاری و نرم افزاری داده کاوی و تولید دانش<br />
با توجه به چالشهای پیش رو در اینترنت اشیاء می توان از فرصتها و مزایای رایانش ابری به منظور رفع آنها بهره برد . در ادامه با جمع بندی مشکلات ذکر شده در اینترنت اشیاء ، راهکارهای رایانش ابری جهت رفع آنها را تشریح می شود .<br /><br />
*منابع ذخیره سازی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء تعداد زیادی از تجهیزات همواره در حال تولید داده ها ساخت یافته و یا غیر ساخت یافته با حجم و نوع مختلف می باشند . این داده ها در نهایت ممکن است به جمع بندی ، نمایش ، بایگانی، نمایش بصری ، دسترسی و ... نیاز داشته باشند . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن فضای ذخیره سازی ارزان و متناسب با نیاز ، مناسب ترین و بهینه ترین راهکار برای این کاربرد ها می باشد . <br />
از طرفی به دلیل تامین سطح بالایی از امنیت و تامین حریم خصوصی در رایانش ابری، یکی دیگر از مهمترین مشکلات مربوط به اطلاعات در اینترنت اشیاء به واسطه بهره گیری از آن مرتفع می شود .<br /><br />
*منابع پردازشی <br /><br />
تجهیزات در اینترنت اشیاء منایع پردازشی بسیار محدودی دارند و ضروری است اطلاعات را به منظور پردازش به نود های سریعتر با قابلیت هاتی پردازشی بیشتر ارسال کنند. در صورتی که تناسبی بین اطلاعات تولیدی و زیرساخت محاسباتی وجود نداشته باشد پردازش اطلاعات با مشکل مواجه می شود . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن منابع پردازشی سریع و متناسب با نیاز می تواند راهکار مناسبی برای رفع مشکل باشد .<br /><br />
*منابع ارتباطی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء ، به دلیل لزوم ارتباط تجهیزات با اینترنت و با یکدیگر ، هر دستگاه از شناسه مستقلی در شبکه برخوردار خواهد بود و برای تبادل اطلاعات به سخت افزار های ارتباطی نیاز خواهد داشت . هزینه تامین و نگهداری هر یک از این تجهیزات زیاد بوده و ممکن است مقرون به صرفه نباشد . رایانش ابری به دلیل امکان فراهم نمودن شبکه یا شبکه های مستقل ، کاربران را از تامین تجهیزات سخت افزاری ازتباطی و هزینه های نگهداری و مدیریت آنها بی نیاز می کند .<br />
جدول زیر تناسب رایانش ابری به منظور بهره گیری و استفاده در اینترنت اشیاء را از ابعاد مختلف نمایان می کند . <br /><br />
<br /><br />
<br />
جدول 1<br /><br />
{| class="wikitable"<br />
|-<br />
! خدمات ابری !! اینترنت اشیاء<br />
|-<br />
| دسترس پذیری بدون محدودیت مکانی(امکان دریافت خدمات در هر نقطه مکانی) || فراگیر(وجود اشیاء در همه جا به صورت گسترده)<br />
|-<br />
| منابع مجازی (غیر سخت افزاری) || نیازمند اشیاء در دنیای واقعی<br />
|-<br />
| قابلیت های محاسباتی نامحدود به صورت مجازی || قابلیت های محاسباتی محدود<br />
|-<br />
| قابلیت ها و امکانات ذخیره سازی مجازی نامحدود || فاقد امکانات ذخیره سازی یا دارای امکانات ذخیره سازی محدود<br />
|-<br />
| استفاده از اینترنت برای ارائه خدمات || استفاده از اینترنت به منظور اتصال یک نقطه به شبکه اشیاء<br />
|-<br />
| به منظور مدیریت داده های حجیم|| منبع تولید داده های حجیم<br />
|}<br />
<br />
===درخت دانش===<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 4-درخت دانش<br />
|-<br />
| http://s2.picofile.com/file/8283732484/Tree.JPG<br />
|}<br />
===جدول دانش ===<br />
<br />
<br /><br />
<br />
[[پرونده:cloudIOT_Table.JPG|100px|قاب|وسط]]<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== بدنه تحقیق ==<br />
<br />
با توجه به مزایای رایانش ابری که در بالا توضیح داده شده ، و محدودیت های اینترنت اشیاء در توسعه ، بسیاری از این محدودیت ها همان مواردی می باشند که در مزایای رایانش ابری وجود دارند . لذا اینترنت اشیاء با استفاده از این قابلیت ها در رایانش ابری می تواند بسیاری از محدودیت ها و مشکلات موجود در توسعه را مرتفع سازد . رایانش ابری یک راهکار پر فایده ای برای پیاده سازی مدیریت سرویس دراینتر نت اشیاء ارائه می کند و در عوض می تواند از اینترنت اشیاء به واسطه توسعه آن در دنیای واقعی منتفع شود و سرویس ها و خدمات جدیدی را در یک فضای توزیع شده و مجازی و در ابعاد مختلف زندگی انسان ایجاد نماید .رایانش ابری در CloudIOT به عنوان لایه واسط بین اشیاء متصل به اینترنت و برنامه های کاربردی عمل می کند . به طوری که تمام پیچیدگیهای لایه های پایین را از دید کار بر مخفی می سازد .<br /><br />
<br />
== نتیجه گیری ==<br />
در این تحقیق سعی شد با بهره گیری از مقالات و تحقیقات مختلف انجام شده در حوزه رایانش ابری و اینترنت اشیاء ، مفاهیم پایه ای هریک بیان شده و لزوم یکپارچگی این دو زمینه تشریح شود . یکپارچگی که ماحصل آن ایجاد مفهوم جدیدی به نام cloud of thing(CoT) می باشد .بدیهی است هر زمینه تکنولوژیکی در ابتدای کار با چالشها و محدودیت هایی در توسعه و کاربرد پذیری روبه رو می باشد . در این تحقیق مشکلات و مسائلی که اینترنت اشیاء با آن روبرو بود بیان شد و راهکارهای رایانش ابری برای این مشکلات ارائه شد . علیرغم این که این راهکارها بسیاری از مشکلات را مرتفع می سازد ولی با این حال بخشی از مشکلات به قوت خود باقی است. یکسان سازی پورتکل های ارتباطی تجهیزات ، ایجاد مدل های اطلاعاتی ساخت یافته ، ، توسعه پروتکل های ارتباطی جدید و یا توسعه استانداردهای جدید در ساخت ، راه اندازی و استفاده از تجهیزات همه و همه از چالشهایی هستند که رفع همه آنها به گذشت زمان و به تحقیقات بیشتر نیاز دارد .<br />
<br />
== مراجع ==<br />
<br />
1. Y.-K. Chen "Challenges and opportunities of internet of things" <em>The Proceedings of 17th Asia and South Pacific Design Automation Conference</em> 2012.<br />
<br />
2. M. Wu "Research on the architecture of Internet of things" <em>The Proceedings of 3rd International Conference on Advanced Computer Theory and Engineering</em>.<br />
<br />
3. G. Kortuem F. Kawsar D. Fitton and V. Sundramoorthi "Smart objects and building blocks of internet of things" <em>IEEE Internet Computing Journal</em> vol. 14 no. 1 pp. 44-51 2010.<br />
<br />
4. R. Khan S. Ullah Khan R. Zaheer and S. Khan "Future internet: The internet of things architecturepossible applications and key challenges" <em>The Proceedings of 10th International Conference on Frontiers of Information Technology Islamabad Pakistan</em> 2012.<br />
<br />
5. D. Uckelamann M. Harrison and F. Michahelles <em>Architecting the Internet of Things</em> 2011.<br />
<br />
6. S. Zhang "Cloud computing research and development trend" <em>The Proceedings of International Conference on Future Networks</em> 2010.<br />
<br />
7. W. Ma "The survey and research on application of cloud computing" <em>The Proceedings of 7th International Conference on Computerl Science and Education</em> 2012.<br />
<br />
8. Y. Jadeja "Cloud computing-concepts architecture and challenges" <em>The Proceedings of International Conference on Computing Electronics and Electrical Technologies</em> 2012.<br />
<br />
9. M. Zhou "Services in the cloud computing era: A survey" <em>The Proceedings of 4th International Universal Communications Symposium</em> 2010.<br />
<br />
10. J. Gubbi R. Buyya S. Marusic and M. Palaniswami "Internet of things (iot): A vision architectural elements and future directions" <em>Technical Report CLOUDS-TR-2012-2012 July</em> 2012.<br />
<br />
11. D. Evans "The internet of things how the next evolution of the internet is changing everything" <em>Whitepaper Cisco Internet Business Solutions Group (IBSG)</em> 2011.<br />
<br />
12. "British internet users' personal information on major 'cloud' storage services can be spied upon routinely by US authorities" <em>The Independent</em> 2013.</div>Aminsalehzadehhttp://wiki.occc.ir/index.php?title=Cloud_of_Things:_Integrating_Internet_of_Things_and_cloud_computing_and_the_issues_involved&diff=16896Cloud of Things: Integrating Internet of Things and cloud computing and the issues involved2017-01-25T10:37:25Z<p>Aminsalehzadeh: /* مزایای رایانش ابری */</p>
<hr />
<div>== چکیده ==<br />
<br /><br />
<br />
اینترنت اشیاء و یارانش ابری به عنوان دو تکنولوژی مهم از سالیان گذشته نقشی اساسی در زندگی انسان در عصر حاضر ایفا میکنند . مفهوم اینترنت اشیاء در بردارنده ارتباطات تجهیزات و دستگاههایی با قابلیت اتصال به اینترنت می باشد. انسان با گذشت زمان همواره و پیشرفت تکنولوژی سعی می کند از امکانات و تجهیزات بی جان در انجام فعالیتهای خود استفاده کند . پدیده اینترنت و گستردگی استفاده از آن در کامپیوتر های شخصی و خانگی ، زمینه استفاده از آن در غالب تجهیزات مورد استفاده انسان را فراهم کرده است . با گذشت زمان همواره به تعداد انواع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت اضافه می شود و هوشمندی تجهیزات روز به روز به عنوان یکی از نیازمندیهای بشر پر رنگ تر از قبل می شود . این تجهیزات با فراهم شدن امکان اتصال به اینترنت می توانند اطلاعات دقیق و به روزی را در اختیار انسان قرار دهند و کاربر انسانی با دریافت اطلاعات از تجهیرات و با صدور فرمانهایی تحت بستر اینترنت می تواند فعالیتهایی را به واسطه تجهیزات متصل به اینترنت انجام دهد <br />
از طرفی با توسعه استفاده از شبکه های ارتباطی و نیز تجهیزات رایانه ای در سازمانها ، داشتن تجهیزات و ملزمات ذخیره سازی و پردازشی قدرتمند ، به روز و امن مزیتهای رقابتی چشمگیری در کسب و کار های سازمانها ایجاد می کند . با توجه به هزینه های زیاد تجهیزات دخیره سازی ، پردازشی و ارتباطی و نیز لزوم نگهداری و پشتیبانی این تجهیزات جهت دریافت خدمات به روز و امن ، سازمانها و کاربران انسانی را با چالشهای عدیده ای در جهت بهره برداری از مزایا و فرصتهای بالقوه این قبیل تکنولوژی ها مواجه می کند. این قبیل چالشها و مشکلات پدید آورنده مفهومی به نام رایانش ابری شده است که در پی آن سازمانها و کاربران می توانند فارغ از دغدغه ها و چالشهای مذکور با پرداخت هزینه هایی تمامی نیازمندیهای مد نظر خود را با کیفیت و کمیت مشخصی در قالب خدمات ابری در اختیار بگیرند .<br />
با در نظر گرفتن هر دو مفهوم رایانش ابری و اینترنت اشیا امکان بهره برداری از تجهیزات هوشمند در زمینه های مختلف زندگی در قالب خدمات ابری ، مفهوم و زمینه جدیدی به نام CloudIOT ایجاد نموده است . در این مفهوم تلاش بر این است که از تمامی فرصت ها و زمینه های مفید اینترنت اشیاء در قالب خدمات و جهارچوبهای رایانش ابری بهره برداری شود به نحوی که چالشهای موجود در هر دوزمینه به حداقل برسد . در این تحقیق سعی شده است ضمن ارائه مفاهیمی از هر دو زمینه تکنولوژیکی دغدغه ها و مشکلات موجود در یکپارچگی دو زمینه مذکور بررسی شده و راهکارها و امکانات موجود جهت رفع این دغدغه ها و یا حداقل کم کردن مشکلات بهره برداری از آنها بررسی شود<br />
<br /><br />
<br />
== مقدمه ==<br />
در سال 1999 کوین اشتون پیش بینی کرد که آینده رایانش بیش از آنکه وابسته به اطلاعات و داده های تولیدی یا ارائه شده توسط انسان باشد به اطلاعات تولید شده توسط اشیاء با قابلیت پردازش بستگی دارد .بنابراین وی ایده ای به نام اینترنت اشیاء را ارائه کرد که در آن اشیاء شناسایی شده و قادرند اطلاعاتی از پیرامون خود دریافت یا برداشت نمایند . این اشیاء قادرند به یکدیگر متصل شده و در تعامل با سرور ها ، اطلاعاتی را با آنها ردو بدل کنند.اشیاء در این مفهوم با پرس و جو از یکدیگر قادر خواهند بود ضمن دریافت اطلاعات درست از یکدیگر در هم تاثیر گذار بوده و در وضعیت خود و یا حتی در برنامه های خود تغییراتی را ایجاد نمایند .اشیاء به واسطه سنسورهایی که دارند اطلاعات را دریافت می کنند و در صورت تعبیه عامل های نرم افزاری هوشمند در آنها انسانها قادر خواهند بود هر رخداد یا وضعیتی را در محیط پیرامونی خود کنترل و رهگیری نمایند . استفاده از این عامل ها و تجهیزات می تواند در جهت کاهش هر گونه کمبود اطلاعاتی و یا در جهت کاهش هزینه ها مورد استفاده قرار گیرد . از طرفی رایانش ابری به عنوان یکی از پدیده های تکنولوژیکی چند سال اخیز به دلیل مزایا و قابلیت ها مهم و فراوان بسیار فراگیر شده است و تقریبا اغلب سرویسهای مورد نیاز کاربران را می توانند در حوزه رایانش ابری با کیفیت مناسب ارائه شوند . همین موضوع ما را ناگزیر می کند در حوزه اینترنت اشیاء نیز از این قابلیتهای رایانش ابری استفاده نماییم . در این تحقیق سعی شده است ضمن تشریح مبانی هر دو تکنولوژی ، به مشکلات و چالشهای موجود و آینده در یکپارچگی آنها پرداخته شود .<br />
<br />
== بررسی ادبیات موضوع ==<br />
=== اینترنت اشیاء ===<br />
<br />
اینترنت اشیاء به عنوان آینده تجهیزات پردازشی و اینترنت تلقی می شود . در این مفهوم عبارت شی هر تجهیز ارتباطی یا غیر ارتباطی را می تواند شامل شود . از تجهیزات هوشمند در لایه های بالایی گرفته تا سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات محیط در لایه های پایینی .در این مفهوم اشیاء تشکیل دهنده گرههای ارتباطی می باشند که به واسطه پروتکل هایی با یکدیگر به تبادل اطلاعات می پردازند. برخی ار این اشیاء متصل به یکدیگر تنها جنبه استاتیک و فیزیکی دارند و صرفا به دریافت و یا ارسال اطلاعات می پردازند ولی برخی دیگر از این دسته تجهیزات هوشمند می باشند که قابلیت هایی فراتر از این موارد داشته و قادرند به واسطه منابع سخت افزاری ، ارتباطی و نرم افزاری که در اختیار دارند برخی از فعالیتهای انسانی را به جای انسان و به صورت خودکار انجام دهند .در شکل شماره 1 فرایند تغییر داده های خام و تبدیل آنها به اطلاعات و دانش مفید در اینترنت اشیاء نمایش داده شده است .<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 1<br />
|-<br />
| http://s1.picofile.com/file/8283748834/IOTDataFlow.JPG<br />
|}<br />
<br />
==== معماری ====<br />
معماری اینترنت اشیاء از چند بخش اصلی تشکیل شده است :1. لایه دریافت یا ادراک 2. لایه شبکه و 3. لایه کاربرد . برخی محققان دو لایه دیگر نیز به موارد فوق اضافه کرده اند . این لایه های اضافی عبارتند از لایه میان افزار و لایه کسب و کار. لایه میان افزار بین لایه شبکه و کاربرد و لایه کسب و کار به عنوان بالاترین لایه و بالاتر از لایه کاربرد قرار می گیرد .<br /><br />
لایه دریافت /ادراک : در این لایه کلیه تجهیزات متصل به شبکه اینترنتی به واسطه سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات ، اطلاعاتی از محیط پیرامونی دریافت می کنند .هدف اصلی در این لایه جمع پآوری اطلاعات می باشد.<br /><br />
لایه میان افزار: اطلاعات جمع آوری شده از لایه ادراک که به واسطه لایه شبکه منتقل شده است در این لایه ذخیره سازی و مدیریت می شوند . اطلاعات ذخیره و پردازش می شود و تصمیمات خاصی بر مبنای قواعد از پیش تعریف شده ای به صورت خودکار اتخاد می شود و سپس خروجی به لایه بعدی یعنی لایه کاربرد انتقال می یابد. <br /><br />
لایه کاربرد :در این لایه اطلاعات و خروجی دریافتی از لایه میان افزار مدیریت شده و نمایی از اطلاعات دریافتی ارائه می شود . اطلاعات خام دریافتی از پاین ترین لایه ، متناسب با نیازمندیهای کاربر ارائه می شود و مفهوم هوشمندی در خروجی ها نمود پیدا می کند . شهر هوشمند ، ردیابی حمل و نقل ، سیستم سلامت هوشمند و ... از جمله مثالهایی از لابه کاربرد در اینترنت اشیاء به شمار می روند .<br /><br />
لایه کسب و کار : آخرین لایه از معماری پنج لایه ای اینترنت اشیاء می باشد که در آن امکان کسب درآمد از اطلاعات جمع آوری شده در قالب سرویسها و خدمات مختلف میسر می شود . به عبارت دیگر ، اطلاعات لایه کاربرد در قالب خدمات معنی داری مدل سازی شده و ارائه می شود و مجموع سرویس ها و مدل های اطلاعاتی تولید شده امکان ایجاد سرویسها و مدلهای جدید را فراهم می کند .در این مرحله تحلیل و بررسی اطلاعات در زمینه های مختلف با هدف تولید دانش انجام می شود که ارزشهای ایجاد شده از دانش تولیدی در این لایه ، منجر به کسب درآمد برای ارائه دهنده خدمات می شود . <br /><br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 2<br />
|-<br />
| http://s8.picofile.com/file/8283573942/IOTLayers.JPG<br />
|}<br />
==== چالشها ====<br />
*رشد سریع <br />
با توجه به رشد سریع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت و به ویژه تولید سنسورهایی که به قادرند به صورت مستقل با استفاده از برخی تکنولوژیهای ارتباطی از قبیل 3G یا 4G به اینترنت متصل شوند ، تعداد تجهیزات بسیار بیشتر از تعداد کاربران انسانی خواهد بود . یکی از مشکلات اصلی در این بین نام گذاری و شناسایی این تعداد شئ در اینترنت می باشد. از طرفی تجهیزات با پروتکل ها و قابلیت های ناهمگونی با یکدیگر تولید می شوند که هر یک از آنها نیازمندیهای خاصی را برای استفاده لازم دارند.<br />
*هزینه سرویس و نگهداری <br />
با توجه به تعداد زیاد سنسورها موضوع نگهداری و پشتیبانی آنها از اهمیت بالایی برخوردار می باشد . چرا که به جهت کثرت وسیع در مقیاس بسیار زیاد ، ممکن است حجم فعالیتهای نگهداری و پشتیبانی آنها به طرز خیلی سریعی افزایش یابد به طوری که مزایای استفاده از آنها را تحت الشعاع قرار دهد . تکنولوژیها و دانش به کار رفته در تولید آنها باید به گونه ای باشد که قابلیت نصب سریع و آسان آنها حتی توسط کاربران عادی میسر و سهل باشد .<br />
از طرفی در صورت بهینه نبودن مصرف انرژی تجهیزات و سنسورهای متصل به آنها ، همزمان با افزایش تعداد تجهیزات و سنسورها ، انرژی مصرفی آنها افزایش می یابد. لذا یکی از چالشهای مهم دیگر مصرف انرژی این تجهیزات می باشد که ایجاب می کند از سنسورهای با مصرف انرژی بسیار کم در اینترنت اشیاء استفاده شود .<br />
بسیاری از تجهیزات به دلیل محل های نصب مختلف دسترسی به منبع تغذیه ندارند . لذا در بسیاری از مواقع ضروری است از باتری برای تامین برق مصرفی تجهیزات استفاده شود . با توجه به عمر محدود باتری ها و به منظور اطمینان از کاهش هزینه های نگهداری ، ضروری است تکنولوژی به کار رفته در ساخت باتری ها به گونه ای باشد که به مدت بسیار طولانی نیاز به تعویض نداشته باشند .<br />
*شبکه سنسورها <br />
اتصال تعداد زیاد سنسور و تجهیز به شبکه یکی از دغدغه های مهم در اینترنت اشیاء می باشد . صرف نظر از نام گذاری و شناسایی تجهیزات که در بالا به آن اشاره شد امکان تبادل داده در شبکه به دلیل ناهمگونی تجهیزات ممکن است دشوار باشد .از طرفی به دلیل تعداد بسیار زیاد تجهیزات و پروتکل های ارتباطی متنوع ، تامین امنیت و حریم خصوصی در این شبکه ها بسیار دشوار خواهد بود .<br />
<br />
*اطلاعات و داده ها<br />
داده های تولیدی توسط تجهیزات در اینترنت اشیاء ، ویژگیها و نیازمندیهای خاصی دارند که آنها را با داده های تولیدی توسط انسان متمایز میکند.این داده ها در بسیاری از مواقع نیاز به پردازش بی وقفه و بلادرنگ دارند . در برخی کاربردها داده ها بی وقفه تولید می شوند پردازش بی وقفه بسیار حیاتی می باشد و توقف آن مقدور نبوده و یا ممکن است اهداف استفاده از اشیاء را نقض کند .<br />
بدیهی است که داده های تولیدی توسط تعداد کثیری از سنسورها به طرز بسیار زیادی مشکل افزونگی اطلاعات را خواهد داشت . به عنوان مثال ممکن است دو سنسور مکان یاب در دو نقطه متفاوت در یک شهر ، هر دو اسم شهر را به عنوان موقعیت مکانی ارسال نمایند . حال تصور کنیم که برای چند فیلد اطلاعاتی و تعداد میلیونی سنسورها چه حجمی از داده های تکراری تولید خواهد شد.<br />
حجم زیاد داده ها و افزونگی اطلاعات تامین صحت ، جامعیت و قابلیت اطمینان داده ها را دشوار می کند .در اینصورت تفکیک اطلاعات درست از نادرست کاری بسیار دشوار خواهد بود .<br />
همانطور که در بالا و در توضیحات مربوط به اینترنت اشیاء بدان اشاره شد ، هدف از جمع آوری اطلاعات خام و انتقال آنها در شبکه ، تبدیل آنها به اطلاعات و در تولید دانش و انجام عملیاتی بر مبنای دانش تولید شده می باشد. لذا یکی از اصلیترین مشکلات موجود در اینترنت اشیاء ، امکان داده کاوی و استخراج دانش از اطلاعات حجیم تولید شده است که نیازمند الگوریتم ها و مکانیزمهای پیچیده ای می باشد .<br />
<br />
=== رایانش ابری ===<br />
رایانش ابری پدیده سالهای اخیر دنیای تکنولوژی فناوری اطلاعات و ارتباطات می باشد که در سالهای اخیر رشد و توسعه بسیار سریعی داشته است . توسعه سریع سخت افزار و نرم افزار و افزایش روز افزون نیاز به منابع ذخیره سازی ، پردازشی ، ارتباطی و کاربردی ، گران بودن هزینه تامین این منابع ، مشکلات نگهداری و پشتیبانی آنها ، همه و همه باعث شده اند که رایانش از کامپیوتر ها و تجهیزات رومیزی به اینترنت و مراکز داده عظیم منتقل شوند . بدین ترتیب بسیاری از نگرانی ها و دغدغه ها از چندین میلیون کاربر به چند راده دهنده خدمات ابری منتقل می شود و کاربران فارغ از مشکلات و نگرانیهای ذکر شده و تنها بر مبنای مبالغ پرداختی خود خدمات نهایی را دریافت می کنند .<br />
==== انواع خدمات در رایانش ابری ====<br />
خدمات قابل ارائه در رایانش ابری را می توان به چهار اصلی تقسیم می شود :<br /><br />
<br />
Software as a service (SaaS)<br /><br />
در این مدل از رایانش ابری ، نرم افزار به عنوان سرویس یا خدمت نهایی به کاربر ارائه می شود . در این حالت کاربر نگرانی ای در خصوص نصب نرم افزار و یا منابع مورد نیاز آن نداشته و تنها بر اساس مبلغ پرداختی خود از نرم افزار موضوع خدمت بهره خواهد برد . تنها نیازمندی کاربر در این حالت داشتن ارتباط اینترنتی و ارتباط با مرکز داده ارائه دهنده خدمت خواهد بود .<br /><br />
Platform as a service (PaaS)<br /><br />
<br />
در مدل سکو به عنوان خدمت ، سکوی توسعه نرم افزار و برنامه کاربردی در اختیار کاربر قرار می گیرد .در این حالت تمام منابع و ابزارهای مورد نیاز کاربر برای ساخت برنامه های کاربردی در اختیار آن قرار خواهد گرفت .<br /><br />
<br />
Network as a service(NaaS)<br /><br />
<br />
مدل شبکه به عنوان خدمت ، یک یا چند شبکه مجازی تمام قابلیت ها و امکانات موجود در شبکه های واقعی در اختیار کاربر یا سازمان قرار می گیرد . در این حالت کاربر می تواند تمام پیکربندیها و تنظیمات لازم را به همراه نود ها و شناسه های آی پی در این شبکه تعریف کند.<br /><br />
<br />
Infrastructure as a service (IaaS)<br /><br />
<br />
در مدل زیرساخت به عنوان سرویس ، نیازمندیهای ذخیریه سازی و پردازشی کاربر در اختیار وی قرار داده می شود و کاربر می تواند در قبال پرداخت مبلغ اجاره ای ، به مدت زمان مشخصی منابع ذخیره سازی و پردازشی خود را بدون نیاز به خرید تجهیزات در اختیار داشته باشد .<br /><br />
==== مزایای رایانش ابری ====<br />
استقلال مکانی <br /><br />
کاربر می تواند در هر زمان و در هر مکانی که قرار دارد از خدمات ارئه شده استفاده نماید .<br />
مقیاس پذیری <br /><br />
کاربر می تواند متناسب با وسعت نیاز خود از منابع موجود در اینترنت اشیاء استفاده نماید . به عبارتی در صورت نیاز به منابع بیشتر ، منابع متناسب با آن در اختیار خواهد بود و امکان سنجش منابع تخصیص داده شده وجود دارد .<br />
هزینه : <br /><br />
کاربر نیازی به تامین منابع سخت افزاری زیاد برای رفع نیازهای محدود خود نخواهد داشت و تامین نیازمندیها با حداقل هزینه میسر خواهد بود .<br />
<br />
=== روند رشداینترنت اشیاء و رایانش ابری ===<br />
تکنولوژی های اینترنت اشیاء و رایانش ابری ، هر کدام تغییرات مستقل از یکدیگر داشته اند.شکل 2 برآوردی از میزان توسعه و علاقه مندیها در هر دو حوزه در سالهای اخیر را به خوبی نشان می دهد <br /><br />
<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 3<br />
|-<br />
| http://s6.picofile.com/file/8283731226/IOTTrend.JPG<br />
|}<br />
<br />
=== CloudIOT و لزوم یکپارچگی IOT و Cloud ===<br />
اینترنت در حال توسعه می باشد و توسعه اینترنت و گستردگی و سهولت استفاده از آن ، نیاز به استفاده وسیع از آن را بیش از پیش می کند . روز به روز به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . این تجهیزات در گذشته محدود به کامپیوتر های شخصی بوده اند ولی در حال حاضر به دلیل امکان استفاده از اینترنت به منظور دسترسی به اطلاعات دقیق و به روز راه دور ، به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . تجهیزات جدید با هدف رفع نیازمندیهای بشری در زمینه های مختلف زندگی تولید می شوند و امکان دسترسی انسان به آنها و کنترل آنها از راه دور به عنوان یکی از ملزومات در تولید تجهیزات لحاظ می شود .هر دستگاه متصل داده هایی را از محیط های پیرامونی دریافت و آنها را ذخیره می کند . روز به روز به حجم داده های تولیدی افزوده می شود و لزوم نگهداری آنها در فضایی امن و مطمئن ضرورت پیدا می کند . به منظور تولید اطلاعات مفید از داده ها ، ضروری است پردازشهایی روی آنها انجام شود و با افزایش حجم و پیچیدگی اطلاعات لزوم نیاز به منابع پردازشی قوی آشکار می شود . به منظور سهولت دسترسی به اطلاعات در هر زمان و مکانی ضروری است اطلاعات بر روی شبکه های محلی یا اینترنت مبادله شوند . در نهایت برای تولید دانش بیشتر از آنها ضروری است تحلیل های پیچیده و زیادی روی آنها انجام شود .<br /><br />
<br />
بنابراین ،با توجه به مواردی که بیان شد اهم مشکلات و دغدغه های موجود در اینترنت اشیاء را می توان به شرح زیر بیان کرد :<br />
* افزایش سریع اطلاعات و نیاز به فضای دخیره سازی که در تجهیزات وجود ندارد <br />
* افزایش نیازمندیهای پردازشی که در اینترنت اشیاء موجود نیست <br />
* افزایش ارتباطات بین موجودیت ها در اینترنت اشیاء<br />
* نیاز به منابع سخت افزاری و نرم افزاری داده کاوی و تولید دانش<br />
با توجه به چالشهای پیش رو در اینترنت اشیاء می توان از فرصتها و مزایای رایانش ابری به منظور رفع آنها بهره برد . در ادامه با جمع بندی مشکلات ذکر شده در اینترنت اشیاء ، راهکارهای رایانش ابری جهت رفع آنها را تشریح می شود .<br /><br />
*منابع ذخیره سازی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء تعداد زیادی از تجهیزات همواره در حال تولید داده ها ساخت یافته و یا غیر ساخت یافته با حجم و نوع مختلف می باشند . این داده ها در نهایت ممکن است به جمع بندی ، نمایش ، بایگانی، نمایش بصری ، دسترسی و ... نیاز داشته باشند . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن فضای ذخیره سازی ارزان و متناسب با نیاز ، مناسب ترین و بهینه ترین راهکار برای این کاربرد ها می باشد . <br />
از طرفی به دلیل تامین سطح بالایی از امنیت و تامین حریم خصوصی در رایانش ابری، یکی دیگر از مهمترین مشکلات مربوط به اطلاعات در اینترنت اشیاء به واسطه بهره گیری از آن مرتفع می شود .<br /><br />
*منابع پردازشی <br /><br />
تجهیزات در اینترنت اشیاء منایع پردازشی بسیار محدودی دارند و ضروری است اطلاعات را به منظور پردازش به نود های سریعتر با قابلیت هاتی پردازشی بیشتر ارسال کنند. در صورتی که تناسبی بین اطلاعات تولیدی و زیرساخت محاسباتی وجود نداشته باشد پردازش اطلاعات با مشکل مواجه می شود . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن منابع پردازشی سریع و متناسب با نیاز می تواند راهکار مناسبی برای رفع مشکل باشد .<br /><br />
*منابع ارتباطی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء ، به دلیل لزوم ارتباط تجهیزات با اینترنت و با یکدیگر ، هر دستگاه از شناسه مستقلی در شبکه برخوردار خواهد بود و برای تبادل اطلاعات به سخت افزار های ارتباطی نیاز خواهد داشت . هزینه تامین و نگهداری هر یک از این تجهیزات زیاد بوده و ممکن است مقرون به صرفه نباشد . رایانش ابری به دلیل امکان فراهم نمودن شبکه یا شبکه های مستقل ، کاربران را از تامین تجهیزات سخت افزاری ازتباطی و هزینه های نگهداری و مدیریت آنها بی نیاز می کند .<br />
جدول زیر تناسب رایانش ابری به منظور بهره گیری و استفاده در اینترنت اشیاء را از ابعاد مختلف نمایان می کند . <br /><br />
<br /><br />
<br />
جدول 1<br /><br />
{| class="wikitable"<br />
|-<br />
! خدمات ابری !! اینترنت اشیاء<br />
|-<br />
| دسترس پذیری بدون محدودیت مکانی(امکان دریافت خدمات در هر نقطه مکانی) || فراگیر(وجود اشیاء در همه جا به صورت گسترده)<br />
|-<br />
| منابع مجازی (غیر سخت افزاری) || نیازمند اشیاء در دنیای واقعی<br />
|-<br />
| قابلیت های محاسباتی نامحدود به صورت مجازی || قابلیت های محاسباتی محدود<br />
|-<br />
| قابلیت ها و امکانات ذخیره سازی مجازی نامحدود || فاقد امکانات ذخیره سازی یا دارای امکانات ذخیره سازی محدود<br />
|-<br />
| استفاده از اینترنت برای ارائه خدمات || استفاده از اینترنت به منظور اتصال یک نقطه به شبکه اشیاء<br />
|-<br />
| به منظور مدیریت داده های حجیم|| منبع تولید داده های حجیم<br />
|}<br />
<br />
===درخت دانش===<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 4-درخت دانش<br />
|-<br />
| http://s2.picofile.com/file/8283732484/Tree.JPG<br />
|}<br />
===جدول دانش ===<br />
<br />
<br /><br />
<br />
[[پرونده:cloudIOT_Table.JPG|100px|قاب|وسط]]<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== بدنه تحقیق ==<br />
<br />
با توجه به مزایای رایانش ابری که در بالا توضیح داده شده ، و محدودیت های اینترنت اشیاء در توسعه ، بسیاری از این محدودیت ها همان مواردی می باشند که در مزایای رایانش ابری وجود دارند . لذا اینترنت اشیاء با استفاده از این قابلیت ها در رایانش ابری می تواند بسیاری از محدودیت ها و مشکلات موجود در توسعه را مرتفع سازد . رایانش ابری یک راهکار پر فایده ای برای پیاده سازی مدیریت سرویس دراینتر نت اشیاء ارائه می کند و در عوض می تواند از اینترنت اشیاء به واسطه توسعه آن در دنیای واقعی منتفع شود و سرویس ها و خدمات جدیدی را در یک فضای توزیع شده و مجازی و در ابعاد مختلف زندگی انسان ایجاد نماید .رایانش ابری در CloudIOT به عنوان لایه واسط بین اشیاء متصل به اینترنت و برنامه های کاربردی عمل می کند . به طوری که تمام پیچیدگیهای لایه های پایین را از دید کار بر مخفی می سازد .<br /><br />
<br />
== نتیجه گیری ==<br />
در این تحقیق سعی شد با بهره گیری از مقالات و تحقیقات مختلف انجام شده در حوزه رایانش ابری و اینترنت اشیاء ، مفاهیم پایه ای هریک بیان شده و لزوم یکپارچگی این دو زمینه تشریح شود . یکپارچگی که ماحصل آن ایجاد مفهوم جدیدی به نام cloud of thing(CoT) می باشد .بدیهی است هر زمینه تکنولوژیکی در ابتدای کار با چالشها و محدودیت هایی در توسعه و کاربرد پذیری روبه رو می باشد . در این تحقیق مشکلات و مسائلی که اینترنت اشیاء با آن روبرو بود بیان شد و راهکارهای رایانش ابری برای این مشکلات ارائه شد . علیرغم این که این راهکارها بسیاری از مشکلات را مرتفع می سازد ولی با این حال بخشی از مشکلات به قوت خود باقی است. یکسان سازی پورتکل های ارتباطی تجهیزات ، ایجاد مدل های اطلاعاتی ساخت یافته ، ، توسعه پروتکل های ارتباطی جدید و یا توسعه استانداردهای جدید در ساخت ، راه اندازی و استفاده از تجهیزات همه و همه از چالشهایی هستند که رفع همه آنها به گذشت زمان و به تحقیقات بیشتر نیاز دارد .<br />
<br />
== مراجع ==<br />
<br />
1. Y.-K. Chen "Challenges and opportunities of internet of things" <em>The Proceedings of 17th Asia and South Pacific Design Automation Conference</em> 2012.<br />
<br />
2. M. Wu "Research on the architecture of Internet of things" <em>The Proceedings of 3rd International Conference on Advanced Computer Theory and Engineering</em>.<br />
<br />
3. G. Kortuem F. Kawsar D. Fitton and V. Sundramoorthi "Smart objects and building blocks of internet of things" <em>IEEE Internet Computing Journal</em> vol. 14 no. 1 pp. 44-51 2010.<br />
<br />
4. R. Khan S. Ullah Khan R. Zaheer and S. Khan "Future internet: The internet of things architecturepossible applications and key challenges" <em>The Proceedings of 10th International Conference on Frontiers of Information Technology Islamabad Pakistan</em> 2012.<br />
<br />
5. D. Uckelamann M. Harrison and F. Michahelles <em>Architecting the Internet of Things</em> 2011.<br />
<br />
6. S. Zhang "Cloud computing research and development trend" <em>The Proceedings of International Conference on Future Networks</em> 2010.<br />
<br />
7. W. Ma "The survey and research on application of cloud computing" <em>The Proceedings of 7th International Conference on Computerl Science and Education</em> 2012.<br />
<br />
8. Y. Jadeja "Cloud computing-concepts architecture and challenges" <em>The Proceedings of International Conference on Computing Electronics and Electrical Technologies</em> 2012.<br />
<br />
9. M. Zhou "Services in the cloud computing era: A survey" <em>The Proceedings of 4th International Universal Communications Symposium</em> 2010.<br />
<br />
10. J. Gubbi R. Buyya S. Marusic and M. Palaniswami "Internet of things (iot): A vision architectural elements and future directions" <em>Technical Report CLOUDS-TR-2012-2012 July</em> 2012.<br />
<br />
11. D. Evans "The internet of things how the next evolution of the internet is changing everything" <em>Whitepaper Cisco Internet Business Solutions Group (IBSG)</em> 2011.<br />
<br />
12. "British internet users' personal information on major 'cloud' storage services can be spied upon routinely by US authorities" <em>The Independent</em> 2013.</div>Aminsalehzadehhttp://wiki.occc.ir/index.php?title=Cloud_of_Things:_Integrating_Internet_of_Things_and_cloud_computing_and_the_issues_involved&diff=16895Cloud of Things: Integrating Internet of Things and cloud computing and the issues involved2017-01-25T10:36:58Z<p>Aminsalehzadeh: /* مزایای رایانش ابری */</p>
<hr />
<div>== چکیده ==<br />
<br /><br />
<br />
اینترنت اشیاء و یارانش ابری به عنوان دو تکنولوژی مهم از سالیان گذشته نقشی اساسی در زندگی انسان در عصر حاضر ایفا میکنند . مفهوم اینترنت اشیاء در بردارنده ارتباطات تجهیزات و دستگاههایی با قابلیت اتصال به اینترنت می باشد. انسان با گذشت زمان همواره و پیشرفت تکنولوژی سعی می کند از امکانات و تجهیزات بی جان در انجام فعالیتهای خود استفاده کند . پدیده اینترنت و گستردگی استفاده از آن در کامپیوتر های شخصی و خانگی ، زمینه استفاده از آن در غالب تجهیزات مورد استفاده انسان را فراهم کرده است . با گذشت زمان همواره به تعداد انواع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت اضافه می شود و هوشمندی تجهیزات روز به روز به عنوان یکی از نیازمندیهای بشر پر رنگ تر از قبل می شود . این تجهیزات با فراهم شدن امکان اتصال به اینترنت می توانند اطلاعات دقیق و به روزی را در اختیار انسان قرار دهند و کاربر انسانی با دریافت اطلاعات از تجهیرات و با صدور فرمانهایی تحت بستر اینترنت می تواند فعالیتهایی را به واسطه تجهیزات متصل به اینترنت انجام دهد <br />
از طرفی با توسعه استفاده از شبکه های ارتباطی و نیز تجهیزات رایانه ای در سازمانها ، داشتن تجهیزات و ملزمات ذخیره سازی و پردازشی قدرتمند ، به روز و امن مزیتهای رقابتی چشمگیری در کسب و کار های سازمانها ایجاد می کند . با توجه به هزینه های زیاد تجهیزات دخیره سازی ، پردازشی و ارتباطی و نیز لزوم نگهداری و پشتیبانی این تجهیزات جهت دریافت خدمات به روز و امن ، سازمانها و کاربران انسانی را با چالشهای عدیده ای در جهت بهره برداری از مزایا و فرصتهای بالقوه این قبیل تکنولوژی ها مواجه می کند. این قبیل چالشها و مشکلات پدید آورنده مفهومی به نام رایانش ابری شده است که در پی آن سازمانها و کاربران می توانند فارغ از دغدغه ها و چالشهای مذکور با پرداخت هزینه هایی تمامی نیازمندیهای مد نظر خود را با کیفیت و کمیت مشخصی در قالب خدمات ابری در اختیار بگیرند .<br />
با در نظر گرفتن هر دو مفهوم رایانش ابری و اینترنت اشیا امکان بهره برداری از تجهیزات هوشمند در زمینه های مختلف زندگی در قالب خدمات ابری ، مفهوم و زمینه جدیدی به نام CloudIOT ایجاد نموده است . در این مفهوم تلاش بر این است که از تمامی فرصت ها و زمینه های مفید اینترنت اشیاء در قالب خدمات و جهارچوبهای رایانش ابری بهره برداری شود به نحوی که چالشهای موجود در هر دوزمینه به حداقل برسد . در این تحقیق سعی شده است ضمن ارائه مفاهیمی از هر دو زمینه تکنولوژیکی دغدغه ها و مشکلات موجود در یکپارچگی دو زمینه مذکور بررسی شده و راهکارها و امکانات موجود جهت رفع این دغدغه ها و یا حداقل کم کردن مشکلات بهره برداری از آنها بررسی شود<br />
<br /><br />
<br />
== مقدمه ==<br />
در سال 1999 کوین اشتون پیش بینی کرد که آینده رایانش بیش از آنکه وابسته به اطلاعات و داده های تولیدی یا ارائه شده توسط انسان باشد به اطلاعات تولید شده توسط اشیاء با قابلیت پردازش بستگی دارد .بنابراین وی ایده ای به نام اینترنت اشیاء را ارائه کرد که در آن اشیاء شناسایی شده و قادرند اطلاعاتی از پیرامون خود دریافت یا برداشت نمایند . این اشیاء قادرند به یکدیگر متصل شده و در تعامل با سرور ها ، اطلاعاتی را با آنها ردو بدل کنند.اشیاء در این مفهوم با پرس و جو از یکدیگر قادر خواهند بود ضمن دریافت اطلاعات درست از یکدیگر در هم تاثیر گذار بوده و در وضعیت خود و یا حتی در برنامه های خود تغییراتی را ایجاد نمایند .اشیاء به واسطه سنسورهایی که دارند اطلاعات را دریافت می کنند و در صورت تعبیه عامل های نرم افزاری هوشمند در آنها انسانها قادر خواهند بود هر رخداد یا وضعیتی را در محیط پیرامونی خود کنترل و رهگیری نمایند . استفاده از این عامل ها و تجهیزات می تواند در جهت کاهش هر گونه کمبود اطلاعاتی و یا در جهت کاهش هزینه ها مورد استفاده قرار گیرد . از طرفی رایانش ابری به عنوان یکی از پدیده های تکنولوژیکی چند سال اخیز به دلیل مزایا و قابلیت ها مهم و فراوان بسیار فراگیر شده است و تقریبا اغلب سرویسهای مورد نیاز کاربران را می توانند در حوزه رایانش ابری با کیفیت مناسب ارائه شوند . همین موضوع ما را ناگزیر می کند در حوزه اینترنت اشیاء نیز از این قابلیتهای رایانش ابری استفاده نماییم . در این تحقیق سعی شده است ضمن تشریح مبانی هر دو تکنولوژی ، به مشکلات و چالشهای موجود و آینده در یکپارچگی آنها پرداخته شود .<br />
<br />
== بررسی ادبیات موضوع ==<br />
=== اینترنت اشیاء ===<br />
<br />
اینترنت اشیاء به عنوان آینده تجهیزات پردازشی و اینترنت تلقی می شود . در این مفهوم عبارت شی هر تجهیز ارتباطی یا غیر ارتباطی را می تواند شامل شود . از تجهیزات هوشمند در لایه های بالایی گرفته تا سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات محیط در لایه های پایینی .در این مفهوم اشیاء تشکیل دهنده گرههای ارتباطی می باشند که به واسطه پروتکل هایی با یکدیگر به تبادل اطلاعات می پردازند. برخی ار این اشیاء متصل به یکدیگر تنها جنبه استاتیک و فیزیکی دارند و صرفا به دریافت و یا ارسال اطلاعات می پردازند ولی برخی دیگر از این دسته تجهیزات هوشمند می باشند که قابلیت هایی فراتر از این موارد داشته و قادرند به واسطه منابع سخت افزاری ، ارتباطی و نرم افزاری که در اختیار دارند برخی از فعالیتهای انسانی را به جای انسان و به صورت خودکار انجام دهند .در شکل شماره 1 فرایند تغییر داده های خام و تبدیل آنها به اطلاعات و دانش مفید در اینترنت اشیاء نمایش داده شده است .<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 1<br />
|-<br />
| http://s1.picofile.com/file/8283748834/IOTDataFlow.JPG<br />
|}<br />
<br />
==== معماری ====<br />
معماری اینترنت اشیاء از چند بخش اصلی تشکیل شده است :1. لایه دریافت یا ادراک 2. لایه شبکه و 3. لایه کاربرد . برخی محققان دو لایه دیگر نیز به موارد فوق اضافه کرده اند . این لایه های اضافی عبارتند از لایه میان افزار و لایه کسب و کار. لایه میان افزار بین لایه شبکه و کاربرد و لایه کسب و کار به عنوان بالاترین لایه و بالاتر از لایه کاربرد قرار می گیرد .<br /><br />
لایه دریافت /ادراک : در این لایه کلیه تجهیزات متصل به شبکه اینترنتی به واسطه سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات ، اطلاعاتی از محیط پیرامونی دریافت می کنند .هدف اصلی در این لایه جمع پآوری اطلاعات می باشد.<br /><br />
لایه میان افزار: اطلاعات جمع آوری شده از لایه ادراک که به واسطه لایه شبکه منتقل شده است در این لایه ذخیره سازی و مدیریت می شوند . اطلاعات ذخیره و پردازش می شود و تصمیمات خاصی بر مبنای قواعد از پیش تعریف شده ای به صورت خودکار اتخاد می شود و سپس خروجی به لایه بعدی یعنی لایه کاربرد انتقال می یابد. <br /><br />
لایه کاربرد :در این لایه اطلاعات و خروجی دریافتی از لایه میان افزار مدیریت شده و نمایی از اطلاعات دریافتی ارائه می شود . اطلاعات خام دریافتی از پاین ترین لایه ، متناسب با نیازمندیهای کاربر ارائه می شود و مفهوم هوشمندی در خروجی ها نمود پیدا می کند . شهر هوشمند ، ردیابی حمل و نقل ، سیستم سلامت هوشمند و ... از جمله مثالهایی از لابه کاربرد در اینترنت اشیاء به شمار می روند .<br /><br />
لایه کسب و کار : آخرین لایه از معماری پنج لایه ای اینترنت اشیاء می باشد که در آن امکان کسب درآمد از اطلاعات جمع آوری شده در قالب سرویسها و خدمات مختلف میسر می شود . به عبارت دیگر ، اطلاعات لایه کاربرد در قالب خدمات معنی داری مدل سازی شده و ارائه می شود و مجموع سرویس ها و مدل های اطلاعاتی تولید شده امکان ایجاد سرویسها و مدلهای جدید را فراهم می کند .در این مرحله تحلیل و بررسی اطلاعات در زمینه های مختلف با هدف تولید دانش انجام می شود که ارزشهای ایجاد شده از دانش تولیدی در این لایه ، منجر به کسب درآمد برای ارائه دهنده خدمات می شود . <br /><br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 2<br />
|-<br />
| http://s8.picofile.com/file/8283573942/IOTLayers.JPG<br />
|}<br />
==== چالشها ====<br />
*رشد سریع <br />
با توجه به رشد سریع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت و به ویژه تولید سنسورهایی که به قادرند به صورت مستقل با استفاده از برخی تکنولوژیهای ارتباطی از قبیل 3G یا 4G به اینترنت متصل شوند ، تعداد تجهیزات بسیار بیشتر از تعداد کاربران انسانی خواهد بود . یکی از مشکلات اصلی در این بین نام گذاری و شناسایی این تعداد شئ در اینترنت می باشد. از طرفی تجهیزات با پروتکل ها و قابلیت های ناهمگونی با یکدیگر تولید می شوند که هر یک از آنها نیازمندیهای خاصی را برای استفاده لازم دارند.<br />
*هزینه سرویس و نگهداری <br />
با توجه به تعداد زیاد سنسورها موضوع نگهداری و پشتیبانی آنها از اهمیت بالایی برخوردار می باشد . چرا که به جهت کثرت وسیع در مقیاس بسیار زیاد ، ممکن است حجم فعالیتهای نگهداری و پشتیبانی آنها به طرز خیلی سریعی افزایش یابد به طوری که مزایای استفاده از آنها را تحت الشعاع قرار دهد . تکنولوژیها و دانش به کار رفته در تولید آنها باید به گونه ای باشد که قابلیت نصب سریع و آسان آنها حتی توسط کاربران عادی میسر و سهل باشد .<br />
از طرفی در صورت بهینه نبودن مصرف انرژی تجهیزات و سنسورهای متصل به آنها ، همزمان با افزایش تعداد تجهیزات و سنسورها ، انرژی مصرفی آنها افزایش می یابد. لذا یکی از چالشهای مهم دیگر مصرف انرژی این تجهیزات می باشد که ایجاب می کند از سنسورهای با مصرف انرژی بسیار کم در اینترنت اشیاء استفاده شود .<br />
بسیاری از تجهیزات به دلیل محل های نصب مختلف دسترسی به منبع تغذیه ندارند . لذا در بسیاری از مواقع ضروری است از باتری برای تامین برق مصرفی تجهیزات استفاده شود . با توجه به عمر محدود باتری ها و به منظور اطمینان از کاهش هزینه های نگهداری ، ضروری است تکنولوژی به کار رفته در ساخت باتری ها به گونه ای باشد که به مدت بسیار طولانی نیاز به تعویض نداشته باشند .<br />
*شبکه سنسورها <br />
اتصال تعداد زیاد سنسور و تجهیز به شبکه یکی از دغدغه های مهم در اینترنت اشیاء می باشد . صرف نظر از نام گذاری و شناسایی تجهیزات که در بالا به آن اشاره شد امکان تبادل داده در شبکه به دلیل ناهمگونی تجهیزات ممکن است دشوار باشد .از طرفی به دلیل تعداد بسیار زیاد تجهیزات و پروتکل های ارتباطی متنوع ، تامین امنیت و حریم خصوصی در این شبکه ها بسیار دشوار خواهد بود .<br />
<br />
*اطلاعات و داده ها<br />
داده های تولیدی توسط تجهیزات در اینترنت اشیاء ، ویژگیها و نیازمندیهای خاصی دارند که آنها را با داده های تولیدی توسط انسان متمایز میکند.این داده ها در بسیاری از مواقع نیاز به پردازش بی وقفه و بلادرنگ دارند . در برخی کاربردها داده ها بی وقفه تولید می شوند پردازش بی وقفه بسیار حیاتی می باشد و توقف آن مقدور نبوده و یا ممکن است اهداف استفاده از اشیاء را نقض کند .<br />
بدیهی است که داده های تولیدی توسط تعداد کثیری از سنسورها به طرز بسیار زیادی مشکل افزونگی اطلاعات را خواهد داشت . به عنوان مثال ممکن است دو سنسور مکان یاب در دو نقطه متفاوت در یک شهر ، هر دو اسم شهر را به عنوان موقعیت مکانی ارسال نمایند . حال تصور کنیم که برای چند فیلد اطلاعاتی و تعداد میلیونی سنسورها چه حجمی از داده های تکراری تولید خواهد شد.<br />
حجم زیاد داده ها و افزونگی اطلاعات تامین صحت ، جامعیت و قابلیت اطمینان داده ها را دشوار می کند .در اینصورت تفکیک اطلاعات درست از نادرست کاری بسیار دشوار خواهد بود .<br />
همانطور که در بالا و در توضیحات مربوط به اینترنت اشیاء بدان اشاره شد ، هدف از جمع آوری اطلاعات خام و انتقال آنها در شبکه ، تبدیل آنها به اطلاعات و در تولید دانش و انجام عملیاتی بر مبنای دانش تولید شده می باشد. لذا یکی از اصلیترین مشکلات موجود در اینترنت اشیاء ، امکان داده کاوی و استخراج دانش از اطلاعات حجیم تولید شده است که نیازمند الگوریتم ها و مکانیزمهای پیچیده ای می باشد .<br />
<br />
=== رایانش ابری ===<br />
رایانش ابری پدیده سالهای اخیر دنیای تکنولوژی فناوری اطلاعات و ارتباطات می باشد که در سالهای اخیر رشد و توسعه بسیار سریعی داشته است . توسعه سریع سخت افزار و نرم افزار و افزایش روز افزون نیاز به منابع ذخیره سازی ، پردازشی ، ارتباطی و کاربردی ، گران بودن هزینه تامین این منابع ، مشکلات نگهداری و پشتیبانی آنها ، همه و همه باعث شده اند که رایانش از کامپیوتر ها و تجهیزات رومیزی به اینترنت و مراکز داده عظیم منتقل شوند . بدین ترتیب بسیاری از نگرانی ها و دغدغه ها از چندین میلیون کاربر به چند راده دهنده خدمات ابری منتقل می شود و کاربران فارغ از مشکلات و نگرانیهای ذکر شده و تنها بر مبنای مبالغ پرداختی خود خدمات نهایی را دریافت می کنند .<br />
==== انواع خدمات در رایانش ابری ====<br />
خدمات قابل ارائه در رایانش ابری را می توان به چهار اصلی تقسیم می شود :<br /><br />
<br />
Software as a service (SaaS)<br /><br />
در این مدل از رایانش ابری ، نرم افزار به عنوان سرویس یا خدمت نهایی به کاربر ارائه می شود . در این حالت کاربر نگرانی ای در خصوص نصب نرم افزار و یا منابع مورد نیاز آن نداشته و تنها بر اساس مبلغ پرداختی خود از نرم افزار موضوع خدمت بهره خواهد برد . تنها نیازمندی کاربر در این حالت داشتن ارتباط اینترنتی و ارتباط با مرکز داده ارائه دهنده خدمت خواهد بود .<br /><br />
Platform as a service (PaaS)<br /><br />
<br />
در مدل سکو به عنوان خدمت ، سکوی توسعه نرم افزار و برنامه کاربردی در اختیار کاربر قرار می گیرد .در این حالت تمام منابع و ابزارهای مورد نیاز کاربر برای ساخت برنامه های کاربردی در اختیار آن قرار خواهد گرفت .<br /><br />
<br />
Network as a service(NaaS)<br /><br />
<br />
مدل شبکه به عنوان خدمت ، یک یا چند شبکه مجازی تمام قابلیت ها و امکانات موجود در شبکه های واقعی در اختیار کاربر یا سازمان قرار می گیرد . در این حالت کاربر می تواند تمام پیکربندیها و تنظیمات لازم را به همراه نود ها و شناسه های آی پی در این شبکه تعریف کند.<br /><br />
<br />
Infrastructure as a service (IaaS)<br /><br />
<br />
در مدل زیرساخت به عنوان سرویس ، نیازمندیهای ذخیریه سازی و پردازشی کاربر در اختیار وی قرار داده می شود و کاربر می تواند در قبال پرداخت مبلغ اجاره ای ، به مدت زمان مشخصی منابع ذخیره سازی و پردازشی خود را بدون نیاز به خرید تجهیزات در اختیار داشته باشد .<br /><br />
==== مزایای رایانش ابری ====<br />
استقلال مکانی <br /><br />
کاربر می تواند در هر زمان و در هر مکانی که قرار دارد از خدمات ارئه شده استفاده نماید .<br />
مقیاس پذیری <br /><br />
کاربر می تواند متناسب با وسعت نیاز خود از منابع موجود در اینترنت اشیاء استفاده نماید . به عبارتی در صورت نیاز به منابع بیشتر ، منابع متناسب با آن در اختیار خواهد بود و امکان سنجش منابع تخصیص داده شده وجود دارد .<br />
هزینه : <br /><br />
کاربر نیازی به تامین منابع سخت افزاری زیاد برای رفع نیازهای محدود خود نخواهد داشت و تامین نیازمندیها با حداقل هزینه میسر خواهد بود .<br />
<br />
=== روند رشداینترنت اشیاء و رایانش ابری ===<br />
تکنولوژی های اینترنت اشیاء و رایانش ابری ، هر کدام تغییرات مستقل از یکدیگر داشته اند.شکل 2 برآوردی از میزان توسعه و علاقه مندیها در هر دو حوزه در سالهای اخیر را به خوبی نشان می دهد <br /><br />
<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 3<br />
|-<br />
| http://s6.picofile.com/file/8283731226/IOTTrend.JPG<br />
|}<br />
<br />
=== CloudIOT و لزوم یکپارچگی IOT و Cloud ===<br />
اینترنت در حال توسعه می باشد و توسعه اینترنت و گستردگی و سهولت استفاده از آن ، نیاز به استفاده وسیع از آن را بیش از پیش می کند . روز به روز به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . این تجهیزات در گذشته محدود به کامپیوتر های شخصی بوده اند ولی در حال حاضر به دلیل امکان استفاده از اینترنت به منظور دسترسی به اطلاعات دقیق و به روز راه دور ، به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . تجهیزات جدید با هدف رفع نیازمندیهای بشری در زمینه های مختلف زندگی تولید می شوند و امکان دسترسی انسان به آنها و کنترل آنها از راه دور به عنوان یکی از ملزومات در تولید تجهیزات لحاظ می شود .هر دستگاه متصل داده هایی را از محیط های پیرامونی دریافت و آنها را ذخیره می کند . روز به روز به حجم داده های تولیدی افزوده می شود و لزوم نگهداری آنها در فضایی امن و مطمئن ضرورت پیدا می کند . به منظور تولید اطلاعات مفید از داده ها ، ضروری است پردازشهایی روی آنها انجام شود و با افزایش حجم و پیچیدگی اطلاعات لزوم نیاز به منابع پردازشی قوی آشکار می شود . به منظور سهولت دسترسی به اطلاعات در هر زمان و مکانی ضروری است اطلاعات بر روی شبکه های محلی یا اینترنت مبادله شوند . در نهایت برای تولید دانش بیشتر از آنها ضروری است تحلیل های پیچیده و زیادی روی آنها انجام شود .<br /><br />
<br />
بنابراین ،با توجه به مواردی که بیان شد اهم مشکلات و دغدغه های موجود در اینترنت اشیاء را می توان به شرح زیر بیان کرد :<br />
* افزایش سریع اطلاعات و نیاز به فضای دخیره سازی که در تجهیزات وجود ندارد <br />
* افزایش نیازمندیهای پردازشی که در اینترنت اشیاء موجود نیست <br />
* افزایش ارتباطات بین موجودیت ها در اینترنت اشیاء<br />
* نیاز به منابع سخت افزاری و نرم افزاری داده کاوی و تولید دانش<br />
با توجه به چالشهای پیش رو در اینترنت اشیاء می توان از فرصتها و مزایای رایانش ابری به منظور رفع آنها بهره برد . در ادامه با جمع بندی مشکلات ذکر شده در اینترنت اشیاء ، راهکارهای رایانش ابری جهت رفع آنها را تشریح می شود .<br /><br />
*منابع ذخیره سازی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء تعداد زیادی از تجهیزات همواره در حال تولید داده ها ساخت یافته و یا غیر ساخت یافته با حجم و نوع مختلف می باشند . این داده ها در نهایت ممکن است به جمع بندی ، نمایش ، بایگانی، نمایش بصری ، دسترسی و ... نیاز داشته باشند . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن فضای ذخیره سازی ارزان و متناسب با نیاز ، مناسب ترین و بهینه ترین راهکار برای این کاربرد ها می باشد . <br />
از طرفی به دلیل تامین سطح بالایی از امنیت و تامین حریم خصوصی در رایانش ابری، یکی دیگر از مهمترین مشکلات مربوط به اطلاعات در اینترنت اشیاء به واسطه بهره گیری از آن مرتفع می شود .<br /><br />
*منابع پردازشی <br /><br />
تجهیزات در اینترنت اشیاء منایع پردازشی بسیار محدودی دارند و ضروری است اطلاعات را به منظور پردازش به نود های سریعتر با قابلیت هاتی پردازشی بیشتر ارسال کنند. در صورتی که تناسبی بین اطلاعات تولیدی و زیرساخت محاسباتی وجود نداشته باشد پردازش اطلاعات با مشکل مواجه می شود . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن منابع پردازشی سریع و متناسب با نیاز می تواند راهکار مناسبی برای رفع مشکل باشد .<br /><br />
*منابع ارتباطی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء ، به دلیل لزوم ارتباط تجهیزات با اینترنت و با یکدیگر ، هر دستگاه از شناسه مستقلی در شبکه برخوردار خواهد بود و برای تبادل اطلاعات به سخت افزار های ارتباطی نیاز خواهد داشت . هزینه تامین و نگهداری هر یک از این تجهیزات زیاد بوده و ممکن است مقرون به صرفه نباشد . رایانش ابری به دلیل امکان فراهم نمودن شبکه یا شبکه های مستقل ، کاربران را از تامین تجهیزات سخت افزاری ازتباطی و هزینه های نگهداری و مدیریت آنها بی نیاز می کند .<br />
جدول زیر تناسب رایانش ابری به منظور بهره گیری و استفاده در اینترنت اشیاء را از ابعاد مختلف نمایان می کند . <br /><br />
<br /><br />
<br />
جدول 1<br /><br />
{| class="wikitable"<br />
|-<br />
! خدمات ابری !! اینترنت اشیاء<br />
|-<br />
| دسترس پذیری بدون محدودیت مکانی(امکان دریافت خدمات در هر نقطه مکانی) || فراگیر(وجود اشیاء در همه جا به صورت گسترده)<br />
|-<br />
| منابع مجازی (غیر سخت افزاری) || نیازمند اشیاء در دنیای واقعی<br />
|-<br />
| قابلیت های محاسباتی نامحدود به صورت مجازی || قابلیت های محاسباتی محدود<br />
|-<br />
| قابلیت ها و امکانات ذخیره سازی مجازی نامحدود || فاقد امکانات ذخیره سازی یا دارای امکانات ذخیره سازی محدود<br />
|-<br />
| استفاده از اینترنت برای ارائه خدمات || استفاده از اینترنت به منظور اتصال یک نقطه به شبکه اشیاء<br />
|-<br />
| به منظور مدیریت داده های حجیم|| منبع تولید داده های حجیم<br />
|}<br />
<br />
===درخت دانش===<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 4-درخت دانش<br />
|-<br />
| http://s2.picofile.com/file/8283732484/Tree.JPG<br />
|}<br />
===جدول دانش ===<br />
<br />
<br /><br />
<br />
[[پرونده:cloudIOT_Table.JPG|100px|قاب|وسط]]<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== بدنه تحقیق ==<br />
<br />
با توجه به مزایای رایانش ابری که در بالا توضیح داده شده ، و محدودیت های اینترنت اشیاء در توسعه ، بسیاری از این محدودیت ها همان مواردی می باشند که در مزایای رایانش ابری وجود دارند . لذا اینترنت اشیاء با استفاده از این قابلیت ها در رایانش ابری می تواند بسیاری از محدودیت ها و مشکلات موجود در توسعه را مرتفع سازد . رایانش ابری یک راهکار پر فایده ای برای پیاده سازی مدیریت سرویس دراینتر نت اشیاء ارائه می کند و در عوض می تواند از اینترنت اشیاء به واسطه توسعه آن در دنیای واقعی منتفع شود و سرویس ها و خدمات جدیدی را در یک فضای توزیع شده و مجازی و در ابعاد مختلف زندگی انسان ایجاد نماید .رایانش ابری در CloudIOT به عنوان لایه واسط بین اشیاء متصل به اینترنت و برنامه های کاربردی عمل می کند . به طوری که تمام پیچیدگیهای لایه های پایین را از دید کار بر مخفی می سازد .<br /><br />
<br />
== نتیجه گیری ==<br />
در این تحقیق سعی شد با بهره گیری از مقالات و تحقیقات مختلف انجام شده در حوزه رایانش ابری و اینترنت اشیاء ، مفاهیم پایه ای هریک بیان شده و لزوم یکپارچگی این دو زمینه تشریح شود . یکپارچگی که ماحصل آن ایجاد مفهوم جدیدی به نام cloud of thing(CoT) می باشد .بدیهی است هر زمینه تکنولوژیکی در ابتدای کار با چالشها و محدودیت هایی در توسعه و کاربرد پذیری روبه رو می باشد . در این تحقیق مشکلات و مسائلی که اینترنت اشیاء با آن روبرو بود بیان شد و راهکارهای رایانش ابری برای این مشکلات ارائه شد . علیرغم این که این راهکارها بسیاری از مشکلات را مرتفع می سازد ولی با این حال بخشی از مشکلات به قوت خود باقی است. یکسان سازی پورتکل های ارتباطی تجهیزات ، ایجاد مدل های اطلاعاتی ساخت یافته ، ، توسعه پروتکل های ارتباطی جدید و یا توسعه استانداردهای جدید در ساخت ، راه اندازی و استفاده از تجهیزات همه و همه از چالشهایی هستند که رفع همه آنها به گذشت زمان و به تحقیقات بیشتر نیاز دارد .<br />
<br />
== مراجع ==<br />
<br />
1. Y.-K. Chen "Challenges and opportunities of internet of things" <em>The Proceedings of 17th Asia and South Pacific Design Automation Conference</em> 2012.<br />
<br />
2. M. Wu "Research on the architecture of Internet of things" <em>The Proceedings of 3rd International Conference on Advanced Computer Theory and Engineering</em>.<br />
<br />
3. G. Kortuem F. Kawsar D. Fitton and V. Sundramoorthi "Smart objects and building blocks of internet of things" <em>IEEE Internet Computing Journal</em> vol. 14 no. 1 pp. 44-51 2010.<br />
<br />
4. R. Khan S. Ullah Khan R. Zaheer and S. Khan "Future internet: The internet of things architecturepossible applications and key challenges" <em>The Proceedings of 10th International Conference on Frontiers of Information Technology Islamabad Pakistan</em> 2012.<br />
<br />
5. D. Uckelamann M. Harrison and F. Michahelles <em>Architecting the Internet of Things</em> 2011.<br />
<br />
6. S. Zhang "Cloud computing research and development trend" <em>The Proceedings of International Conference on Future Networks</em> 2010.<br />
<br />
7. W. Ma "The survey and research on application of cloud computing" <em>The Proceedings of 7th International Conference on Computerl Science and Education</em> 2012.<br />
<br />
8. Y. Jadeja "Cloud computing-concepts architecture and challenges" <em>The Proceedings of International Conference on Computing Electronics and Electrical Technologies</em> 2012.<br />
<br />
9. M. Zhou "Services in the cloud computing era: A survey" <em>The Proceedings of 4th International Universal Communications Symposium</em> 2010.<br />
<br />
10. J. Gubbi R. Buyya S. Marusic and M. Palaniswami "Internet of things (iot): A vision architectural elements and future directions" <em>Technical Report CLOUDS-TR-2012-2012 July</em> 2012.<br />
<br />
11. D. Evans "The internet of things how the next evolution of the internet is changing everything" <em>Whitepaper Cisco Internet Business Solutions Group (IBSG)</em> 2011.<br />
<br />
12. "British internet users' personal information on major 'cloud' storage services can be spied upon routinely by US authorities" <em>The Independent</em> 2013.</div>Aminsalehzadehhttp://wiki.occc.ir/index.php?title=Cloud_of_Things:_Integrating_Internet_of_Things_and_cloud_computing_and_the_issues_involved&diff=16894Cloud of Things: Integrating Internet of Things and cloud computing and the issues involved2017-01-25T10:36:15Z<p>Aminsalehzadeh: /* رایانش ابری */</p>
<hr />
<div>== چکیده ==<br />
<br /><br />
<br />
اینترنت اشیاء و یارانش ابری به عنوان دو تکنولوژی مهم از سالیان گذشته نقشی اساسی در زندگی انسان در عصر حاضر ایفا میکنند . مفهوم اینترنت اشیاء در بردارنده ارتباطات تجهیزات و دستگاههایی با قابلیت اتصال به اینترنت می باشد. انسان با گذشت زمان همواره و پیشرفت تکنولوژی سعی می کند از امکانات و تجهیزات بی جان در انجام فعالیتهای خود استفاده کند . پدیده اینترنت و گستردگی استفاده از آن در کامپیوتر های شخصی و خانگی ، زمینه استفاده از آن در غالب تجهیزات مورد استفاده انسان را فراهم کرده است . با گذشت زمان همواره به تعداد انواع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت اضافه می شود و هوشمندی تجهیزات روز به روز به عنوان یکی از نیازمندیهای بشر پر رنگ تر از قبل می شود . این تجهیزات با فراهم شدن امکان اتصال به اینترنت می توانند اطلاعات دقیق و به روزی را در اختیار انسان قرار دهند و کاربر انسانی با دریافت اطلاعات از تجهیرات و با صدور فرمانهایی تحت بستر اینترنت می تواند فعالیتهایی را به واسطه تجهیزات متصل به اینترنت انجام دهد <br />
از طرفی با توسعه استفاده از شبکه های ارتباطی و نیز تجهیزات رایانه ای در سازمانها ، داشتن تجهیزات و ملزمات ذخیره سازی و پردازشی قدرتمند ، به روز و امن مزیتهای رقابتی چشمگیری در کسب و کار های سازمانها ایجاد می کند . با توجه به هزینه های زیاد تجهیزات دخیره سازی ، پردازشی و ارتباطی و نیز لزوم نگهداری و پشتیبانی این تجهیزات جهت دریافت خدمات به روز و امن ، سازمانها و کاربران انسانی را با چالشهای عدیده ای در جهت بهره برداری از مزایا و فرصتهای بالقوه این قبیل تکنولوژی ها مواجه می کند. این قبیل چالشها و مشکلات پدید آورنده مفهومی به نام رایانش ابری شده است که در پی آن سازمانها و کاربران می توانند فارغ از دغدغه ها و چالشهای مذکور با پرداخت هزینه هایی تمامی نیازمندیهای مد نظر خود را با کیفیت و کمیت مشخصی در قالب خدمات ابری در اختیار بگیرند .<br />
با در نظر گرفتن هر دو مفهوم رایانش ابری و اینترنت اشیا امکان بهره برداری از تجهیزات هوشمند در زمینه های مختلف زندگی در قالب خدمات ابری ، مفهوم و زمینه جدیدی به نام CloudIOT ایجاد نموده است . در این مفهوم تلاش بر این است که از تمامی فرصت ها و زمینه های مفید اینترنت اشیاء در قالب خدمات و جهارچوبهای رایانش ابری بهره برداری شود به نحوی که چالشهای موجود در هر دوزمینه به حداقل برسد . در این تحقیق سعی شده است ضمن ارائه مفاهیمی از هر دو زمینه تکنولوژیکی دغدغه ها و مشکلات موجود در یکپارچگی دو زمینه مذکور بررسی شده و راهکارها و امکانات موجود جهت رفع این دغدغه ها و یا حداقل کم کردن مشکلات بهره برداری از آنها بررسی شود<br />
<br /><br />
<br />
== مقدمه ==<br />
در سال 1999 کوین اشتون پیش بینی کرد که آینده رایانش بیش از آنکه وابسته به اطلاعات و داده های تولیدی یا ارائه شده توسط انسان باشد به اطلاعات تولید شده توسط اشیاء با قابلیت پردازش بستگی دارد .بنابراین وی ایده ای به نام اینترنت اشیاء را ارائه کرد که در آن اشیاء شناسایی شده و قادرند اطلاعاتی از پیرامون خود دریافت یا برداشت نمایند . این اشیاء قادرند به یکدیگر متصل شده و در تعامل با سرور ها ، اطلاعاتی را با آنها ردو بدل کنند.اشیاء در این مفهوم با پرس و جو از یکدیگر قادر خواهند بود ضمن دریافت اطلاعات درست از یکدیگر در هم تاثیر گذار بوده و در وضعیت خود و یا حتی در برنامه های خود تغییراتی را ایجاد نمایند .اشیاء به واسطه سنسورهایی که دارند اطلاعات را دریافت می کنند و در صورت تعبیه عامل های نرم افزاری هوشمند در آنها انسانها قادر خواهند بود هر رخداد یا وضعیتی را در محیط پیرامونی خود کنترل و رهگیری نمایند . استفاده از این عامل ها و تجهیزات می تواند در جهت کاهش هر گونه کمبود اطلاعاتی و یا در جهت کاهش هزینه ها مورد استفاده قرار گیرد . از طرفی رایانش ابری به عنوان یکی از پدیده های تکنولوژیکی چند سال اخیز به دلیل مزایا و قابلیت ها مهم و فراوان بسیار فراگیر شده است و تقریبا اغلب سرویسهای مورد نیاز کاربران را می توانند در حوزه رایانش ابری با کیفیت مناسب ارائه شوند . همین موضوع ما را ناگزیر می کند در حوزه اینترنت اشیاء نیز از این قابلیتهای رایانش ابری استفاده نماییم . در این تحقیق سعی شده است ضمن تشریح مبانی هر دو تکنولوژی ، به مشکلات و چالشهای موجود و آینده در یکپارچگی آنها پرداخته شود .<br />
<br />
== بررسی ادبیات موضوع ==<br />
=== اینترنت اشیاء ===<br />
<br />
اینترنت اشیاء به عنوان آینده تجهیزات پردازشی و اینترنت تلقی می شود . در این مفهوم عبارت شی هر تجهیز ارتباطی یا غیر ارتباطی را می تواند شامل شود . از تجهیزات هوشمند در لایه های بالایی گرفته تا سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات محیط در لایه های پایینی .در این مفهوم اشیاء تشکیل دهنده گرههای ارتباطی می باشند که به واسطه پروتکل هایی با یکدیگر به تبادل اطلاعات می پردازند. برخی ار این اشیاء متصل به یکدیگر تنها جنبه استاتیک و فیزیکی دارند و صرفا به دریافت و یا ارسال اطلاعات می پردازند ولی برخی دیگر از این دسته تجهیزات هوشمند می باشند که قابلیت هایی فراتر از این موارد داشته و قادرند به واسطه منابع سخت افزاری ، ارتباطی و نرم افزاری که در اختیار دارند برخی از فعالیتهای انسانی را به جای انسان و به صورت خودکار انجام دهند .در شکل شماره 1 فرایند تغییر داده های خام و تبدیل آنها به اطلاعات و دانش مفید در اینترنت اشیاء نمایش داده شده است .<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 1<br />
|-<br />
| http://s1.picofile.com/file/8283748834/IOTDataFlow.JPG<br />
|}<br />
<br />
==== معماری ====<br />
معماری اینترنت اشیاء از چند بخش اصلی تشکیل شده است :1. لایه دریافت یا ادراک 2. لایه شبکه و 3. لایه کاربرد . برخی محققان دو لایه دیگر نیز به موارد فوق اضافه کرده اند . این لایه های اضافی عبارتند از لایه میان افزار و لایه کسب و کار. لایه میان افزار بین لایه شبکه و کاربرد و لایه کسب و کار به عنوان بالاترین لایه و بالاتر از لایه کاربرد قرار می گیرد .<br /><br />
لایه دریافت /ادراک : در این لایه کلیه تجهیزات متصل به شبکه اینترنتی به واسطه سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات ، اطلاعاتی از محیط پیرامونی دریافت می کنند .هدف اصلی در این لایه جمع پآوری اطلاعات می باشد.<br /><br />
لایه میان افزار: اطلاعات جمع آوری شده از لایه ادراک که به واسطه لایه شبکه منتقل شده است در این لایه ذخیره سازی و مدیریت می شوند . اطلاعات ذخیره و پردازش می شود و تصمیمات خاصی بر مبنای قواعد از پیش تعریف شده ای به صورت خودکار اتخاد می شود و سپس خروجی به لایه بعدی یعنی لایه کاربرد انتقال می یابد. <br /><br />
لایه کاربرد :در این لایه اطلاعات و خروجی دریافتی از لایه میان افزار مدیریت شده و نمایی از اطلاعات دریافتی ارائه می شود . اطلاعات خام دریافتی از پاین ترین لایه ، متناسب با نیازمندیهای کاربر ارائه می شود و مفهوم هوشمندی در خروجی ها نمود پیدا می کند . شهر هوشمند ، ردیابی حمل و نقل ، سیستم سلامت هوشمند و ... از جمله مثالهایی از لابه کاربرد در اینترنت اشیاء به شمار می روند .<br /><br />
لایه کسب و کار : آخرین لایه از معماری پنج لایه ای اینترنت اشیاء می باشد که در آن امکان کسب درآمد از اطلاعات جمع آوری شده در قالب سرویسها و خدمات مختلف میسر می شود . به عبارت دیگر ، اطلاعات لایه کاربرد در قالب خدمات معنی داری مدل سازی شده و ارائه می شود و مجموع سرویس ها و مدل های اطلاعاتی تولید شده امکان ایجاد سرویسها و مدلهای جدید را فراهم می کند .در این مرحله تحلیل و بررسی اطلاعات در زمینه های مختلف با هدف تولید دانش انجام می شود که ارزشهای ایجاد شده از دانش تولیدی در این لایه ، منجر به کسب درآمد برای ارائه دهنده خدمات می شود . <br /><br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 2<br />
|-<br />
| http://s8.picofile.com/file/8283573942/IOTLayers.JPG<br />
|}<br />
==== چالشها ====<br />
*رشد سریع <br />
با توجه به رشد سریع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت و به ویژه تولید سنسورهایی که به قادرند به صورت مستقل با استفاده از برخی تکنولوژیهای ارتباطی از قبیل 3G یا 4G به اینترنت متصل شوند ، تعداد تجهیزات بسیار بیشتر از تعداد کاربران انسانی خواهد بود . یکی از مشکلات اصلی در این بین نام گذاری و شناسایی این تعداد شئ در اینترنت می باشد. از طرفی تجهیزات با پروتکل ها و قابلیت های ناهمگونی با یکدیگر تولید می شوند که هر یک از آنها نیازمندیهای خاصی را برای استفاده لازم دارند.<br />
*هزینه سرویس و نگهداری <br />
با توجه به تعداد زیاد سنسورها موضوع نگهداری و پشتیبانی آنها از اهمیت بالایی برخوردار می باشد . چرا که به جهت کثرت وسیع در مقیاس بسیار زیاد ، ممکن است حجم فعالیتهای نگهداری و پشتیبانی آنها به طرز خیلی سریعی افزایش یابد به طوری که مزایای استفاده از آنها را تحت الشعاع قرار دهد . تکنولوژیها و دانش به کار رفته در تولید آنها باید به گونه ای باشد که قابلیت نصب سریع و آسان آنها حتی توسط کاربران عادی میسر و سهل باشد .<br />
از طرفی در صورت بهینه نبودن مصرف انرژی تجهیزات و سنسورهای متصل به آنها ، همزمان با افزایش تعداد تجهیزات و سنسورها ، انرژی مصرفی آنها افزایش می یابد. لذا یکی از چالشهای مهم دیگر مصرف انرژی این تجهیزات می باشد که ایجاب می کند از سنسورهای با مصرف انرژی بسیار کم در اینترنت اشیاء استفاده شود .<br />
بسیاری از تجهیزات به دلیل محل های نصب مختلف دسترسی به منبع تغذیه ندارند . لذا در بسیاری از مواقع ضروری است از باتری برای تامین برق مصرفی تجهیزات استفاده شود . با توجه به عمر محدود باتری ها و به منظور اطمینان از کاهش هزینه های نگهداری ، ضروری است تکنولوژی به کار رفته در ساخت باتری ها به گونه ای باشد که به مدت بسیار طولانی نیاز به تعویض نداشته باشند .<br />
*شبکه سنسورها <br />
اتصال تعداد زیاد سنسور و تجهیز به شبکه یکی از دغدغه های مهم در اینترنت اشیاء می باشد . صرف نظر از نام گذاری و شناسایی تجهیزات که در بالا به آن اشاره شد امکان تبادل داده در شبکه به دلیل ناهمگونی تجهیزات ممکن است دشوار باشد .از طرفی به دلیل تعداد بسیار زیاد تجهیزات و پروتکل های ارتباطی متنوع ، تامین امنیت و حریم خصوصی در این شبکه ها بسیار دشوار خواهد بود .<br />
<br />
*اطلاعات و داده ها<br />
داده های تولیدی توسط تجهیزات در اینترنت اشیاء ، ویژگیها و نیازمندیهای خاصی دارند که آنها را با داده های تولیدی توسط انسان متمایز میکند.این داده ها در بسیاری از مواقع نیاز به پردازش بی وقفه و بلادرنگ دارند . در برخی کاربردها داده ها بی وقفه تولید می شوند پردازش بی وقفه بسیار حیاتی می باشد و توقف آن مقدور نبوده و یا ممکن است اهداف استفاده از اشیاء را نقض کند .<br />
بدیهی است که داده های تولیدی توسط تعداد کثیری از سنسورها به طرز بسیار زیادی مشکل افزونگی اطلاعات را خواهد داشت . به عنوان مثال ممکن است دو سنسور مکان یاب در دو نقطه متفاوت در یک شهر ، هر دو اسم شهر را به عنوان موقعیت مکانی ارسال نمایند . حال تصور کنیم که برای چند فیلد اطلاعاتی و تعداد میلیونی سنسورها چه حجمی از داده های تکراری تولید خواهد شد.<br />
حجم زیاد داده ها و افزونگی اطلاعات تامین صحت ، جامعیت و قابلیت اطمینان داده ها را دشوار می کند .در اینصورت تفکیک اطلاعات درست از نادرست کاری بسیار دشوار خواهد بود .<br />
همانطور که در بالا و در توضیحات مربوط به اینترنت اشیاء بدان اشاره شد ، هدف از جمع آوری اطلاعات خام و انتقال آنها در شبکه ، تبدیل آنها به اطلاعات و در تولید دانش و انجام عملیاتی بر مبنای دانش تولید شده می باشد. لذا یکی از اصلیترین مشکلات موجود در اینترنت اشیاء ، امکان داده کاوی و استخراج دانش از اطلاعات حجیم تولید شده است که نیازمند الگوریتم ها و مکانیزمهای پیچیده ای می باشد .<br />
<br />
=== رایانش ابری ===<br />
رایانش ابری پدیده سالهای اخیر دنیای تکنولوژی فناوری اطلاعات و ارتباطات می باشد که در سالهای اخیر رشد و توسعه بسیار سریعی داشته است . توسعه سریع سخت افزار و نرم افزار و افزایش روز افزون نیاز به منابع ذخیره سازی ، پردازشی ، ارتباطی و کاربردی ، گران بودن هزینه تامین این منابع ، مشکلات نگهداری و پشتیبانی آنها ، همه و همه باعث شده اند که رایانش از کامپیوتر ها و تجهیزات رومیزی به اینترنت و مراکز داده عظیم منتقل شوند . بدین ترتیب بسیاری از نگرانی ها و دغدغه ها از چندین میلیون کاربر به چند راده دهنده خدمات ابری منتقل می شود و کاربران فارغ از مشکلات و نگرانیهای ذکر شده و تنها بر مبنای مبالغ پرداختی خود خدمات نهایی را دریافت می کنند .<br />
==== انواع خدمات در رایانش ابری ====<br />
خدمات قابل ارائه در رایانش ابری را می توان به چهار اصلی تقسیم می شود :<br /><br />
<br />
Software as a service (SaaS)<br /><br />
در این مدل از رایانش ابری ، نرم افزار به عنوان سرویس یا خدمت نهایی به کاربر ارائه می شود . در این حالت کاربر نگرانی ای در خصوص نصب نرم افزار و یا منابع مورد نیاز آن نداشته و تنها بر اساس مبلغ پرداختی خود از نرم افزار موضوع خدمت بهره خواهد برد . تنها نیازمندی کاربر در این حالت داشتن ارتباط اینترنتی و ارتباط با مرکز داده ارائه دهنده خدمت خواهد بود .<br /><br />
Platform as a service (PaaS)<br /><br />
<br />
در مدل سکو به عنوان خدمت ، سکوی توسعه نرم افزار و برنامه کاربردی در اختیار کاربر قرار می گیرد .در این حالت تمام منابع و ابزارهای مورد نیاز کاربر برای ساخت برنامه های کاربردی در اختیار آن قرار خواهد گرفت .<br /><br />
<br />
Network as a service(NaaS)<br /><br />
<br />
مدل شبکه به عنوان خدمت ، یک یا چند شبکه مجازی تمام قابلیت ها و امکانات موجود در شبکه های واقعی در اختیار کاربر یا سازمان قرار می گیرد . در این حالت کاربر می تواند تمام پیکربندیها و تنظیمات لازم را به همراه نود ها و شناسه های آی پی در این شبکه تعریف کند.<br /><br />
<br />
Infrastructure as a service (IaaS)<br /><br />
<br />
در مدل زیرساخت به عنوان سرویس ، نیازمندیهای ذخیریه سازی و پردازشی کاربر در اختیار وی قرار داده می شود و کاربر می تواند در قبال پرداخت مبلغ اجاره ای ، به مدت زمان مشخصی منابع ذخیره سازی و پردازشی خود را بدون نیاز به خرید تجهیزات در اختیار داشته باشد .<br /><br />
==== مزایای رایانش ابری ====<br />
استقلال مکانی : کاربر می تواند در هر زمان و در هر مکانی که قرار دارد از خدمات ارئه شده استفاده نماید .<br />
مقیاس پذیری : کاربر می تواند متناسب با وسعت نیاز خود از منابع موجود در اینترنت اشیاء استفاده نماید . به عبارتی در صورت نیاز به منابع بیشتر ، منابع متناسب با آن در اختیار خواهد بود و امکان سنجش منابع تخصیص داده شده وجود دارد .<br />
هزینه : کاربر نیازی به تامین منابع سخت افزاری زیاد برای رفع نیازهای محدود خود نخواهد داشت و تامین نیازمندیها با حداقل هزینه میسر خواهد بود .<br />
<br />
=== روند رشداینترنت اشیاء و رایانش ابری ===<br />
تکنولوژی های اینترنت اشیاء و رایانش ابری ، هر کدام تغییرات مستقل از یکدیگر داشته اند.شکل 2 برآوردی از میزان توسعه و علاقه مندیها در هر دو حوزه در سالهای اخیر را به خوبی نشان می دهد <br /><br />
<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 3<br />
|-<br />
| http://s6.picofile.com/file/8283731226/IOTTrend.JPG<br />
|}<br />
<br />
=== CloudIOT و لزوم یکپارچگی IOT و Cloud ===<br />
اینترنت در حال توسعه می باشد و توسعه اینترنت و گستردگی و سهولت استفاده از آن ، نیاز به استفاده وسیع از آن را بیش از پیش می کند . روز به روز به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . این تجهیزات در گذشته محدود به کامپیوتر های شخصی بوده اند ولی در حال حاضر به دلیل امکان استفاده از اینترنت به منظور دسترسی به اطلاعات دقیق و به روز راه دور ، به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . تجهیزات جدید با هدف رفع نیازمندیهای بشری در زمینه های مختلف زندگی تولید می شوند و امکان دسترسی انسان به آنها و کنترل آنها از راه دور به عنوان یکی از ملزومات در تولید تجهیزات لحاظ می شود .هر دستگاه متصل داده هایی را از محیط های پیرامونی دریافت و آنها را ذخیره می کند . روز به روز به حجم داده های تولیدی افزوده می شود و لزوم نگهداری آنها در فضایی امن و مطمئن ضرورت پیدا می کند . به منظور تولید اطلاعات مفید از داده ها ، ضروری است پردازشهایی روی آنها انجام شود و با افزایش حجم و پیچیدگی اطلاعات لزوم نیاز به منابع پردازشی قوی آشکار می شود . به منظور سهولت دسترسی به اطلاعات در هر زمان و مکانی ضروری است اطلاعات بر روی شبکه های محلی یا اینترنت مبادله شوند . در نهایت برای تولید دانش بیشتر از آنها ضروری است تحلیل های پیچیده و زیادی روی آنها انجام شود .<br /><br />
<br />
بنابراین ،با توجه به مواردی که بیان شد اهم مشکلات و دغدغه های موجود در اینترنت اشیاء را می توان به شرح زیر بیان کرد :<br />
* افزایش سریع اطلاعات و نیاز به فضای دخیره سازی که در تجهیزات وجود ندارد <br />
* افزایش نیازمندیهای پردازشی که در اینترنت اشیاء موجود نیست <br />
* افزایش ارتباطات بین موجودیت ها در اینترنت اشیاء<br />
* نیاز به منابع سخت افزاری و نرم افزاری داده کاوی و تولید دانش<br />
با توجه به چالشهای پیش رو در اینترنت اشیاء می توان از فرصتها و مزایای رایانش ابری به منظور رفع آنها بهره برد . در ادامه با جمع بندی مشکلات ذکر شده در اینترنت اشیاء ، راهکارهای رایانش ابری جهت رفع آنها را تشریح می شود .<br /><br />
*منابع ذخیره سازی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء تعداد زیادی از تجهیزات همواره در حال تولید داده ها ساخت یافته و یا غیر ساخت یافته با حجم و نوع مختلف می باشند . این داده ها در نهایت ممکن است به جمع بندی ، نمایش ، بایگانی، نمایش بصری ، دسترسی و ... نیاز داشته باشند . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن فضای ذخیره سازی ارزان و متناسب با نیاز ، مناسب ترین و بهینه ترین راهکار برای این کاربرد ها می باشد . <br />
از طرفی به دلیل تامین سطح بالایی از امنیت و تامین حریم خصوصی در رایانش ابری، یکی دیگر از مهمترین مشکلات مربوط به اطلاعات در اینترنت اشیاء به واسطه بهره گیری از آن مرتفع می شود .<br /><br />
*منابع پردازشی <br /><br />
تجهیزات در اینترنت اشیاء منایع پردازشی بسیار محدودی دارند و ضروری است اطلاعات را به منظور پردازش به نود های سریعتر با قابلیت هاتی پردازشی بیشتر ارسال کنند. در صورتی که تناسبی بین اطلاعات تولیدی و زیرساخت محاسباتی وجود نداشته باشد پردازش اطلاعات با مشکل مواجه می شود . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن منابع پردازشی سریع و متناسب با نیاز می تواند راهکار مناسبی برای رفع مشکل باشد .<br /><br />
*منابع ارتباطی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء ، به دلیل لزوم ارتباط تجهیزات با اینترنت و با یکدیگر ، هر دستگاه از شناسه مستقلی در شبکه برخوردار خواهد بود و برای تبادل اطلاعات به سخت افزار های ارتباطی نیاز خواهد داشت . هزینه تامین و نگهداری هر یک از این تجهیزات زیاد بوده و ممکن است مقرون به صرفه نباشد . رایانش ابری به دلیل امکان فراهم نمودن شبکه یا شبکه های مستقل ، کاربران را از تامین تجهیزات سخت افزاری ازتباطی و هزینه های نگهداری و مدیریت آنها بی نیاز می کند .<br />
جدول زیر تناسب رایانش ابری به منظور بهره گیری و استفاده در اینترنت اشیاء را از ابعاد مختلف نمایان می کند . <br /><br />
<br /><br />
<br />
جدول 1<br /><br />
{| class="wikitable"<br />
|-<br />
! خدمات ابری !! اینترنت اشیاء<br />
|-<br />
| دسترس پذیری بدون محدودیت مکانی(امکان دریافت خدمات در هر نقطه مکانی) || فراگیر(وجود اشیاء در همه جا به صورت گسترده)<br />
|-<br />
| منابع مجازی (غیر سخت افزاری) || نیازمند اشیاء در دنیای واقعی<br />
|-<br />
| قابلیت های محاسباتی نامحدود به صورت مجازی || قابلیت های محاسباتی محدود<br />
|-<br />
| قابلیت ها و امکانات ذخیره سازی مجازی نامحدود || فاقد امکانات ذخیره سازی یا دارای امکانات ذخیره سازی محدود<br />
|-<br />
| استفاده از اینترنت برای ارائه خدمات || استفاده از اینترنت به منظور اتصال یک نقطه به شبکه اشیاء<br />
|-<br />
| به منظور مدیریت داده های حجیم|| منبع تولید داده های حجیم<br />
|}<br />
<br />
===درخت دانش===<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 4-درخت دانش<br />
|-<br />
| http://s2.picofile.com/file/8283732484/Tree.JPG<br />
|}<br />
===جدول دانش ===<br />
<br />
<br /><br />
<br />
[[پرونده:cloudIOT_Table.JPG|100px|قاب|وسط]]<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== بدنه تحقیق ==<br />
<br />
با توجه به مزایای رایانش ابری که در بالا توضیح داده شده ، و محدودیت های اینترنت اشیاء در توسعه ، بسیاری از این محدودیت ها همان مواردی می باشند که در مزایای رایانش ابری وجود دارند . لذا اینترنت اشیاء با استفاده از این قابلیت ها در رایانش ابری می تواند بسیاری از محدودیت ها و مشکلات موجود در توسعه را مرتفع سازد . رایانش ابری یک راهکار پر فایده ای برای پیاده سازی مدیریت سرویس دراینتر نت اشیاء ارائه می کند و در عوض می تواند از اینترنت اشیاء به واسطه توسعه آن در دنیای واقعی منتفع شود و سرویس ها و خدمات جدیدی را در یک فضای توزیع شده و مجازی و در ابعاد مختلف زندگی انسان ایجاد نماید .رایانش ابری در CloudIOT به عنوان لایه واسط بین اشیاء متصل به اینترنت و برنامه های کاربردی عمل می کند . به طوری که تمام پیچیدگیهای لایه های پایین را از دید کار بر مخفی می سازد .<br /><br />
<br />
== نتیجه گیری ==<br />
در این تحقیق سعی شد با بهره گیری از مقالات و تحقیقات مختلف انجام شده در حوزه رایانش ابری و اینترنت اشیاء ، مفاهیم پایه ای هریک بیان شده و لزوم یکپارچگی این دو زمینه تشریح شود . یکپارچگی که ماحصل آن ایجاد مفهوم جدیدی به نام cloud of thing(CoT) می باشد .بدیهی است هر زمینه تکنولوژیکی در ابتدای کار با چالشها و محدودیت هایی در توسعه و کاربرد پذیری روبه رو می باشد . در این تحقیق مشکلات و مسائلی که اینترنت اشیاء با آن روبرو بود بیان شد و راهکارهای رایانش ابری برای این مشکلات ارائه شد . علیرغم این که این راهکارها بسیاری از مشکلات را مرتفع می سازد ولی با این حال بخشی از مشکلات به قوت خود باقی است. یکسان سازی پورتکل های ارتباطی تجهیزات ، ایجاد مدل های اطلاعاتی ساخت یافته ، ، توسعه پروتکل های ارتباطی جدید و یا توسعه استانداردهای جدید در ساخت ، راه اندازی و استفاده از تجهیزات همه و همه از چالشهایی هستند که رفع همه آنها به گذشت زمان و به تحقیقات بیشتر نیاز دارد .<br />
<br />
== مراجع ==<br />
<br />
1. Y.-K. Chen "Challenges and opportunities of internet of things" <em>The Proceedings of 17th Asia and South Pacific Design Automation Conference</em> 2012.<br />
<br />
2. M. Wu "Research on the architecture of Internet of things" <em>The Proceedings of 3rd International Conference on Advanced Computer Theory and Engineering</em>.<br />
<br />
3. G. Kortuem F. Kawsar D. Fitton and V. Sundramoorthi "Smart objects and building blocks of internet of things" <em>IEEE Internet Computing Journal</em> vol. 14 no. 1 pp. 44-51 2010.<br />
<br />
4. R. Khan S. Ullah Khan R. Zaheer and S. Khan "Future internet: The internet of things architecturepossible applications and key challenges" <em>The Proceedings of 10th International Conference on Frontiers of Information Technology Islamabad Pakistan</em> 2012.<br />
<br />
5. D. Uckelamann M. Harrison and F. Michahelles <em>Architecting the Internet of Things</em> 2011.<br />
<br />
6. S. Zhang "Cloud computing research and development trend" <em>The Proceedings of International Conference on Future Networks</em> 2010.<br />
<br />
7. W. Ma "The survey and research on application of cloud computing" <em>The Proceedings of 7th International Conference on Computerl Science and Education</em> 2012.<br />
<br />
8. Y. Jadeja "Cloud computing-concepts architecture and challenges" <em>The Proceedings of International Conference on Computing Electronics and Electrical Technologies</em> 2012.<br />
<br />
9. M. Zhou "Services in the cloud computing era: A survey" <em>The Proceedings of 4th International Universal Communications Symposium</em> 2010.<br />
<br />
10. J. Gubbi R. Buyya S. Marusic and M. Palaniswami "Internet of things (iot): A vision architectural elements and future directions" <em>Technical Report CLOUDS-TR-2012-2012 July</em> 2012.<br />
<br />
11. D. Evans "The internet of things how the next evolution of the internet is changing everything" <em>Whitepaper Cisco Internet Business Solutions Group (IBSG)</em> 2011.<br />
<br />
12. "British internet users' personal information on major 'cloud' storage services can be spied upon routinely by US authorities" <em>The Independent</em> 2013.</div>Aminsalehzadehhttp://wiki.occc.ir/index.php?title=Cloud_of_Things:_Integrating_Internet_of_Things_and_cloud_computing_and_the_issues_involved&diff=16893Cloud of Things: Integrating Internet of Things and cloud computing and the issues involved2017-01-25T10:25:34Z<p>Aminsalehzadeh: /* روند رشد */</p>
<hr />
<div>== چکیده ==<br />
<br /><br />
<br />
اینترنت اشیاء و یارانش ابری به عنوان دو تکنولوژی مهم از سالیان گذشته نقشی اساسی در زندگی انسان در عصر حاضر ایفا میکنند . مفهوم اینترنت اشیاء در بردارنده ارتباطات تجهیزات و دستگاههایی با قابلیت اتصال به اینترنت می باشد. انسان با گذشت زمان همواره و پیشرفت تکنولوژی سعی می کند از امکانات و تجهیزات بی جان در انجام فعالیتهای خود استفاده کند . پدیده اینترنت و گستردگی استفاده از آن در کامپیوتر های شخصی و خانگی ، زمینه استفاده از آن در غالب تجهیزات مورد استفاده انسان را فراهم کرده است . با گذشت زمان همواره به تعداد انواع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت اضافه می شود و هوشمندی تجهیزات روز به روز به عنوان یکی از نیازمندیهای بشر پر رنگ تر از قبل می شود . این تجهیزات با فراهم شدن امکان اتصال به اینترنت می توانند اطلاعات دقیق و به روزی را در اختیار انسان قرار دهند و کاربر انسانی با دریافت اطلاعات از تجهیرات و با صدور فرمانهایی تحت بستر اینترنت می تواند فعالیتهایی را به واسطه تجهیزات متصل به اینترنت انجام دهد <br />
از طرفی با توسعه استفاده از شبکه های ارتباطی و نیز تجهیزات رایانه ای در سازمانها ، داشتن تجهیزات و ملزمات ذخیره سازی و پردازشی قدرتمند ، به روز و امن مزیتهای رقابتی چشمگیری در کسب و کار های سازمانها ایجاد می کند . با توجه به هزینه های زیاد تجهیزات دخیره سازی ، پردازشی و ارتباطی و نیز لزوم نگهداری و پشتیبانی این تجهیزات جهت دریافت خدمات به روز و امن ، سازمانها و کاربران انسانی را با چالشهای عدیده ای در جهت بهره برداری از مزایا و فرصتهای بالقوه این قبیل تکنولوژی ها مواجه می کند. این قبیل چالشها و مشکلات پدید آورنده مفهومی به نام رایانش ابری شده است که در پی آن سازمانها و کاربران می توانند فارغ از دغدغه ها و چالشهای مذکور با پرداخت هزینه هایی تمامی نیازمندیهای مد نظر خود را با کیفیت و کمیت مشخصی در قالب خدمات ابری در اختیار بگیرند .<br />
با در نظر گرفتن هر دو مفهوم رایانش ابری و اینترنت اشیا امکان بهره برداری از تجهیزات هوشمند در زمینه های مختلف زندگی در قالب خدمات ابری ، مفهوم و زمینه جدیدی به نام CloudIOT ایجاد نموده است . در این مفهوم تلاش بر این است که از تمامی فرصت ها و زمینه های مفید اینترنت اشیاء در قالب خدمات و جهارچوبهای رایانش ابری بهره برداری شود به نحوی که چالشهای موجود در هر دوزمینه به حداقل برسد . در این تحقیق سعی شده است ضمن ارائه مفاهیمی از هر دو زمینه تکنولوژیکی دغدغه ها و مشکلات موجود در یکپارچگی دو زمینه مذکور بررسی شده و راهکارها و امکانات موجود جهت رفع این دغدغه ها و یا حداقل کم کردن مشکلات بهره برداری از آنها بررسی شود<br />
<br /><br />
<br />
== مقدمه ==<br />
در سال 1999 کوین اشتون پیش بینی کرد که آینده رایانش بیش از آنکه وابسته به اطلاعات و داده های تولیدی یا ارائه شده توسط انسان باشد به اطلاعات تولید شده توسط اشیاء با قابلیت پردازش بستگی دارد .بنابراین وی ایده ای به نام اینترنت اشیاء را ارائه کرد که در آن اشیاء شناسایی شده و قادرند اطلاعاتی از پیرامون خود دریافت یا برداشت نمایند . این اشیاء قادرند به یکدیگر متصل شده و در تعامل با سرور ها ، اطلاعاتی را با آنها ردو بدل کنند.اشیاء در این مفهوم با پرس و جو از یکدیگر قادر خواهند بود ضمن دریافت اطلاعات درست از یکدیگر در هم تاثیر گذار بوده و در وضعیت خود و یا حتی در برنامه های خود تغییراتی را ایجاد نمایند .اشیاء به واسطه سنسورهایی که دارند اطلاعات را دریافت می کنند و در صورت تعبیه عامل های نرم افزاری هوشمند در آنها انسانها قادر خواهند بود هر رخداد یا وضعیتی را در محیط پیرامونی خود کنترل و رهگیری نمایند . استفاده از این عامل ها و تجهیزات می تواند در جهت کاهش هر گونه کمبود اطلاعاتی و یا در جهت کاهش هزینه ها مورد استفاده قرار گیرد . از طرفی رایانش ابری به عنوان یکی از پدیده های تکنولوژیکی چند سال اخیز به دلیل مزایا و قابلیت ها مهم و فراوان بسیار فراگیر شده است و تقریبا اغلب سرویسهای مورد نیاز کاربران را می توانند در حوزه رایانش ابری با کیفیت مناسب ارائه شوند . همین موضوع ما را ناگزیر می کند در حوزه اینترنت اشیاء نیز از این قابلیتهای رایانش ابری استفاده نماییم . در این تحقیق سعی شده است ضمن تشریح مبانی هر دو تکنولوژی ، به مشکلات و چالشهای موجود و آینده در یکپارچگی آنها پرداخته شود .<br />
<br />
== بررسی ادبیات موضوع ==<br />
=== اینترنت اشیاء ===<br />
<br />
اینترنت اشیاء به عنوان آینده تجهیزات پردازشی و اینترنت تلقی می شود . در این مفهوم عبارت شی هر تجهیز ارتباطی یا غیر ارتباطی را می تواند شامل شود . از تجهیزات هوشمند در لایه های بالایی گرفته تا سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات محیط در لایه های پایینی .در این مفهوم اشیاء تشکیل دهنده گرههای ارتباطی می باشند که به واسطه پروتکل هایی با یکدیگر به تبادل اطلاعات می پردازند. برخی ار این اشیاء متصل به یکدیگر تنها جنبه استاتیک و فیزیکی دارند و صرفا به دریافت و یا ارسال اطلاعات می پردازند ولی برخی دیگر از این دسته تجهیزات هوشمند می باشند که قابلیت هایی فراتر از این موارد داشته و قادرند به واسطه منابع سخت افزاری ، ارتباطی و نرم افزاری که در اختیار دارند برخی از فعالیتهای انسانی را به جای انسان و به صورت خودکار انجام دهند .در شکل شماره 1 فرایند تغییر داده های خام و تبدیل آنها به اطلاعات و دانش مفید در اینترنت اشیاء نمایش داده شده است .<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 1<br />
|-<br />
| http://s1.picofile.com/file/8283748834/IOTDataFlow.JPG<br />
|}<br />
<br />
==== معماری ====<br />
معماری اینترنت اشیاء از چند بخش اصلی تشکیل شده است :1. لایه دریافت یا ادراک 2. لایه شبکه و 3. لایه کاربرد . برخی محققان دو لایه دیگر نیز به موارد فوق اضافه کرده اند . این لایه های اضافی عبارتند از لایه میان افزار و لایه کسب و کار. لایه میان افزار بین لایه شبکه و کاربرد و لایه کسب و کار به عنوان بالاترین لایه و بالاتر از لایه کاربرد قرار می گیرد .<br /><br />
لایه دریافت /ادراک : در این لایه کلیه تجهیزات متصل به شبکه اینترنتی به واسطه سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات ، اطلاعاتی از محیط پیرامونی دریافت می کنند .هدف اصلی در این لایه جمع پآوری اطلاعات می باشد.<br /><br />
لایه میان افزار: اطلاعات جمع آوری شده از لایه ادراک که به واسطه لایه شبکه منتقل شده است در این لایه ذخیره سازی و مدیریت می شوند . اطلاعات ذخیره و پردازش می شود و تصمیمات خاصی بر مبنای قواعد از پیش تعریف شده ای به صورت خودکار اتخاد می شود و سپس خروجی به لایه بعدی یعنی لایه کاربرد انتقال می یابد. <br /><br />
لایه کاربرد :در این لایه اطلاعات و خروجی دریافتی از لایه میان افزار مدیریت شده و نمایی از اطلاعات دریافتی ارائه می شود . اطلاعات خام دریافتی از پاین ترین لایه ، متناسب با نیازمندیهای کاربر ارائه می شود و مفهوم هوشمندی در خروجی ها نمود پیدا می کند . شهر هوشمند ، ردیابی حمل و نقل ، سیستم سلامت هوشمند و ... از جمله مثالهایی از لابه کاربرد در اینترنت اشیاء به شمار می روند .<br /><br />
لایه کسب و کار : آخرین لایه از معماری پنج لایه ای اینترنت اشیاء می باشد که در آن امکان کسب درآمد از اطلاعات جمع آوری شده در قالب سرویسها و خدمات مختلف میسر می شود . به عبارت دیگر ، اطلاعات لایه کاربرد در قالب خدمات معنی داری مدل سازی شده و ارائه می شود و مجموع سرویس ها و مدل های اطلاعاتی تولید شده امکان ایجاد سرویسها و مدلهای جدید را فراهم می کند .در این مرحله تحلیل و بررسی اطلاعات در زمینه های مختلف با هدف تولید دانش انجام می شود که ارزشهای ایجاد شده از دانش تولیدی در این لایه ، منجر به کسب درآمد برای ارائه دهنده خدمات می شود . <br /><br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 2<br />
|-<br />
| http://s8.picofile.com/file/8283573942/IOTLayers.JPG<br />
|}<br />
==== چالشها ====<br />
*رشد سریع <br />
با توجه به رشد سریع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت و به ویژه تولید سنسورهایی که به قادرند به صورت مستقل با استفاده از برخی تکنولوژیهای ارتباطی از قبیل 3G یا 4G به اینترنت متصل شوند ، تعداد تجهیزات بسیار بیشتر از تعداد کاربران انسانی خواهد بود . یکی از مشکلات اصلی در این بین نام گذاری و شناسایی این تعداد شئ در اینترنت می باشد. از طرفی تجهیزات با پروتکل ها و قابلیت های ناهمگونی با یکدیگر تولید می شوند که هر یک از آنها نیازمندیهای خاصی را برای استفاده لازم دارند.<br />
*هزینه سرویس و نگهداری <br />
با توجه به تعداد زیاد سنسورها موضوع نگهداری و پشتیبانی آنها از اهمیت بالایی برخوردار می باشد . چرا که به جهت کثرت وسیع در مقیاس بسیار زیاد ، ممکن است حجم فعالیتهای نگهداری و پشتیبانی آنها به طرز خیلی سریعی افزایش یابد به طوری که مزایای استفاده از آنها را تحت الشعاع قرار دهد . تکنولوژیها و دانش به کار رفته در تولید آنها باید به گونه ای باشد که قابلیت نصب سریع و آسان آنها حتی توسط کاربران عادی میسر و سهل باشد .<br />
از طرفی در صورت بهینه نبودن مصرف انرژی تجهیزات و سنسورهای متصل به آنها ، همزمان با افزایش تعداد تجهیزات و سنسورها ، انرژی مصرفی آنها افزایش می یابد. لذا یکی از چالشهای مهم دیگر مصرف انرژی این تجهیزات می باشد که ایجاب می کند از سنسورهای با مصرف انرژی بسیار کم در اینترنت اشیاء استفاده شود .<br />
بسیاری از تجهیزات به دلیل محل های نصب مختلف دسترسی به منبع تغذیه ندارند . لذا در بسیاری از مواقع ضروری است از باتری برای تامین برق مصرفی تجهیزات استفاده شود . با توجه به عمر محدود باتری ها و به منظور اطمینان از کاهش هزینه های نگهداری ، ضروری است تکنولوژی به کار رفته در ساخت باتری ها به گونه ای باشد که به مدت بسیار طولانی نیاز به تعویض نداشته باشند .<br />
*شبکه سنسورها <br />
اتصال تعداد زیاد سنسور و تجهیز به شبکه یکی از دغدغه های مهم در اینترنت اشیاء می باشد . صرف نظر از نام گذاری و شناسایی تجهیزات که در بالا به آن اشاره شد امکان تبادل داده در شبکه به دلیل ناهمگونی تجهیزات ممکن است دشوار باشد .از طرفی به دلیل تعداد بسیار زیاد تجهیزات و پروتکل های ارتباطی متنوع ، تامین امنیت و حریم خصوصی در این شبکه ها بسیار دشوار خواهد بود .<br />
<br />
*اطلاعات و داده ها<br />
داده های تولیدی توسط تجهیزات در اینترنت اشیاء ، ویژگیها و نیازمندیهای خاصی دارند که آنها را با داده های تولیدی توسط انسان متمایز میکند.این داده ها در بسیاری از مواقع نیاز به پردازش بی وقفه و بلادرنگ دارند . در برخی کاربردها داده ها بی وقفه تولید می شوند پردازش بی وقفه بسیار حیاتی می باشد و توقف آن مقدور نبوده و یا ممکن است اهداف استفاده از اشیاء را نقض کند .<br />
بدیهی است که داده های تولیدی توسط تعداد کثیری از سنسورها به طرز بسیار زیادی مشکل افزونگی اطلاعات را خواهد داشت . به عنوان مثال ممکن است دو سنسور مکان یاب در دو نقطه متفاوت در یک شهر ، هر دو اسم شهر را به عنوان موقعیت مکانی ارسال نمایند . حال تصور کنیم که برای چند فیلد اطلاعاتی و تعداد میلیونی سنسورها چه حجمی از داده های تکراری تولید خواهد شد.<br />
حجم زیاد داده ها و افزونگی اطلاعات تامین صحت ، جامعیت و قابلیت اطمینان داده ها را دشوار می کند .در اینصورت تفکیک اطلاعات درست از نادرست کاری بسیار دشوار خواهد بود .<br />
همانطور که در بالا و در توضیحات مربوط به اینترنت اشیاء بدان اشاره شد ، هدف از جمع آوری اطلاعات خام و انتقال آنها در شبکه ، تبدیل آنها به اطلاعات و در تولید دانش و انجام عملیاتی بر مبنای دانش تولید شده می باشد. لذا یکی از اصلیترین مشکلات موجود در اینترنت اشیاء ، امکان داده کاوی و استخراج دانش از اطلاعات حجیم تولید شده است که نیازمند الگوریتم ها و مکانیزمهای پیچیده ای می باشد .<br />
<br />
=== رایانش ابری ===<br />
رایانش ابری پدیده سالهای اخیر دنیای تکنولوژی فناوری اطلاعات و ارتباطات می باشد که در سالهای اخیر رشد و توسعه بسیار سریعی داشته است . توسعه سریع سخت افزار و نرم افزار و افزایش روز افزون نیاز به منابع ذخیره سازی ، پردازشی ، ارتباطی و کاربردی ، گران بودن هزینه تامین این منابع ، مشکلات نگهداری و پشتیبانی آنها ، همه و همه باعث شده اند که رایانش از کامپیوتر ها و تجهیزات رومیزی به اینترنت و مراکز داده عظیم منتقل شوند . بدین ترتیب بسیاری از نگرانی ها و دغدغه ها از چندین میلیون کاربر به چند راده دهنده خدمات ابری منتقل می شود و کاربران فارغ از مشکلات و نگرانیهای ذکر شده و تنها بر مبنای مبالغ پرداختی خود خدمات نهایی را دریافت می کنند .<br />
==== انواع خدمات در رایانش ابری ====<br />
خدمات قابل ارائه در رایانش ابری را می توان به چهار اصلی تقسیم می شود :<br /><br />
<br />
Software as a service (SaaS)<br /><br />
در این مدل از رایانش ابری ، نرم افزار به عنوان سرویس یا خدمت نهایی به کاربر ارائه می شود . در این حالت کاربر نگرانی ای در خصوص نصب نرم افزار و یا منابع مورد نیاز آن نداشته و تنها بر اساس مبلغ پرداختی خود از نرم افزار موضوع خدمت بهره خواهد برد . تنها نیازمندی کاربر در این حالت داشتن ارتباط اینترنتی و ارتباط با مرکز داده ارائه دهنده خدمت خواهد بود .<br /><br />
Platform as a service (PaaS)<br /><br />
<br />
در مدل سکو به عنوان خدمت ، سکوی توسعه نرم افزار و برنامه کاربردی در اختیار کاربر قرار می گیرد .در این حالت تمام منابع و ابزارهای مورد نیاز کاربر برای ساخت برنامه های کاربردی در اختیار آن قرار خواهد گرفت .<br /><br />
<br />
Network as a service(NaaS)<br /><br />
<br />
مدل شبکه به عنوان خدمت ، یک یا چند شبکه مجازی تمام قابلیت ها و امکانات موجود در شبکه های واقعی در اختیار کاربر یا سازمان قرار می گیرد . در این حالت کاربر می تواند تمام پیکربندیها و تنظیمات لازم را به همراه نود ها و شناسه های آی پی در این شبکه تعریف کند.<br /><br />
<br />
Infrastructure as a service (IaaS)<br /><br />
<br />
در مدل زیرساخت به عنوان سرویس ، نیازمندیهای ذخیریه سازی و پردازشی کاربر در اختیار وی قرار داده می شود و کاربر می تواند در قبال پرداخت مبلغ اجاره ای ، به مدت زمان مشخصی منابع ذخیره سازی و پردازشی خود را بدون نیاز به خرید تجهیزات در اختیار داشته باشد .<br /><br />
<br />
=== روند رشداینترنت اشیاء و رایانش ابری ===<br />
تکنولوژی های اینترنت اشیاء و رایانش ابری ، هر کدام تغییرات مستقل از یکدیگر داشته اند.شکل 2 برآوردی از میزان توسعه و علاقه مندیها در هر دو حوزه در سالهای اخیر را به خوبی نشان می دهد <br /><br />
<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 3<br />
|-<br />
| http://s6.picofile.com/file/8283731226/IOTTrend.JPG<br />
|}<br />
<br />
=== CloudIOT و لزوم یکپارچگی IOT و Cloud ===<br />
اینترنت در حال توسعه می باشد و توسعه اینترنت و گستردگی و سهولت استفاده از آن ، نیاز به استفاده وسیع از آن را بیش از پیش می کند . روز به روز به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . این تجهیزات در گذشته محدود به کامپیوتر های شخصی بوده اند ولی در حال حاضر به دلیل امکان استفاده از اینترنت به منظور دسترسی به اطلاعات دقیق و به روز راه دور ، به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . تجهیزات جدید با هدف رفع نیازمندیهای بشری در زمینه های مختلف زندگی تولید می شوند و امکان دسترسی انسان به آنها و کنترل آنها از راه دور به عنوان یکی از ملزومات در تولید تجهیزات لحاظ می شود .هر دستگاه متصل داده هایی را از محیط های پیرامونی دریافت و آنها را ذخیره می کند . روز به روز به حجم داده های تولیدی افزوده می شود و لزوم نگهداری آنها در فضایی امن و مطمئن ضرورت پیدا می کند . به منظور تولید اطلاعات مفید از داده ها ، ضروری است پردازشهایی روی آنها انجام شود و با افزایش حجم و پیچیدگی اطلاعات لزوم نیاز به منابع پردازشی قوی آشکار می شود . به منظور سهولت دسترسی به اطلاعات در هر زمان و مکانی ضروری است اطلاعات بر روی شبکه های محلی یا اینترنت مبادله شوند . در نهایت برای تولید دانش بیشتر از آنها ضروری است تحلیل های پیچیده و زیادی روی آنها انجام شود .<br /><br />
<br />
بنابراین ،با توجه به مواردی که بیان شد اهم مشکلات و دغدغه های موجود در اینترنت اشیاء را می توان به شرح زیر بیان کرد :<br />
* افزایش سریع اطلاعات و نیاز به فضای دخیره سازی که در تجهیزات وجود ندارد <br />
* افزایش نیازمندیهای پردازشی که در اینترنت اشیاء موجود نیست <br />
* افزایش ارتباطات بین موجودیت ها در اینترنت اشیاء<br />
* نیاز به منابع سخت افزاری و نرم افزاری داده کاوی و تولید دانش<br />
با توجه به چالشهای پیش رو در اینترنت اشیاء می توان از فرصتها و مزایای رایانش ابری به منظور رفع آنها بهره برد . در ادامه با جمع بندی مشکلات ذکر شده در اینترنت اشیاء ، راهکارهای رایانش ابری جهت رفع آنها را تشریح می شود .<br /><br />
*منابع ذخیره سازی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء تعداد زیادی از تجهیزات همواره در حال تولید داده ها ساخت یافته و یا غیر ساخت یافته با حجم و نوع مختلف می باشند . این داده ها در نهایت ممکن است به جمع بندی ، نمایش ، بایگانی، نمایش بصری ، دسترسی و ... نیاز داشته باشند . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن فضای ذخیره سازی ارزان و متناسب با نیاز ، مناسب ترین و بهینه ترین راهکار برای این کاربرد ها می باشد . <br />
از طرفی به دلیل تامین سطح بالایی از امنیت و تامین حریم خصوصی در رایانش ابری، یکی دیگر از مهمترین مشکلات مربوط به اطلاعات در اینترنت اشیاء به واسطه بهره گیری از آن مرتفع می شود .<br /><br />
*منابع پردازشی <br /><br />
تجهیزات در اینترنت اشیاء منایع پردازشی بسیار محدودی دارند و ضروری است اطلاعات را به منظور پردازش به نود های سریعتر با قابلیت هاتی پردازشی بیشتر ارسال کنند. در صورتی که تناسبی بین اطلاعات تولیدی و زیرساخت محاسباتی وجود نداشته باشد پردازش اطلاعات با مشکل مواجه می شود . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن منابع پردازشی سریع و متناسب با نیاز می تواند راهکار مناسبی برای رفع مشکل باشد .<br /><br />
*منابع ارتباطی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء ، به دلیل لزوم ارتباط تجهیزات با اینترنت و با یکدیگر ، هر دستگاه از شناسه مستقلی در شبکه برخوردار خواهد بود و برای تبادل اطلاعات به سخت افزار های ارتباطی نیاز خواهد داشت . هزینه تامین و نگهداری هر یک از این تجهیزات زیاد بوده و ممکن است مقرون به صرفه نباشد . رایانش ابری به دلیل امکان فراهم نمودن شبکه یا شبکه های مستقل ، کاربران را از تامین تجهیزات سخت افزاری ازتباطی و هزینه های نگهداری و مدیریت آنها بی نیاز می کند .<br />
جدول زیر تناسب رایانش ابری به منظور بهره گیری و استفاده در اینترنت اشیاء را از ابعاد مختلف نمایان می کند . <br /><br />
<br /><br />
<br />
جدول 1<br /><br />
{| class="wikitable"<br />
|-<br />
! خدمات ابری !! اینترنت اشیاء<br />
|-<br />
| دسترس پذیری بدون محدودیت مکانی(امکان دریافت خدمات در هر نقطه مکانی) || فراگیر(وجود اشیاء در همه جا به صورت گسترده)<br />
|-<br />
| منابع مجازی (غیر سخت افزاری) || نیازمند اشیاء در دنیای واقعی<br />
|-<br />
| قابلیت های محاسباتی نامحدود به صورت مجازی || قابلیت های محاسباتی محدود<br />
|-<br />
| قابلیت ها و امکانات ذخیره سازی مجازی نامحدود || فاقد امکانات ذخیره سازی یا دارای امکانات ذخیره سازی محدود<br />
|-<br />
| استفاده از اینترنت برای ارائه خدمات || استفاده از اینترنت به منظور اتصال یک نقطه به شبکه اشیاء<br />
|-<br />
| به منظور مدیریت داده های حجیم|| منبع تولید داده های حجیم<br />
|}<br />
<br />
===درخت دانش===<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 4-درخت دانش<br />
|-<br />
| http://s2.picofile.com/file/8283732484/Tree.JPG<br />
|}<br />
===جدول دانش ===<br />
<br />
<br /><br />
<br />
[[پرونده:cloudIOT_Table.JPG|100px|قاب|وسط]]<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== بدنه تحقیق ==<br />
<br />
با توجه به مزایای رایانش ابری که در بالا توضیح داده شده ، و محدودیت های اینترنت اشیاء در توسعه ، بسیاری از این محدودیت ها همان مواردی می باشند که در مزایای رایانش ابری وجود دارند . لذا اینترنت اشیاء با استفاده از این قابلیت ها در رایانش ابری می تواند بسیاری از محدودیت ها و مشکلات موجود در توسعه را مرتفع سازد . رایانش ابری یک راهکار پر فایده ای برای پیاده سازی مدیریت سرویس دراینتر نت اشیاء ارائه می کند و در عوض می تواند از اینترنت اشیاء به واسطه توسعه آن در دنیای واقعی منتفع شود و سرویس ها و خدمات جدیدی را در یک فضای توزیع شده و مجازی و در ابعاد مختلف زندگی انسان ایجاد نماید .رایانش ابری در CloudIOT به عنوان لایه واسط بین اشیاء متصل به اینترنت و برنامه های کاربردی عمل می کند . به طوری که تمام پیچیدگیهای لایه های پایین را از دید کار بر مخفی می سازد .<br /><br />
<br />
== نتیجه گیری ==<br />
در این تحقیق سعی شد با بهره گیری از مقالات و تحقیقات مختلف انجام شده در حوزه رایانش ابری و اینترنت اشیاء ، مفاهیم پایه ای هریک بیان شده و لزوم یکپارچگی این دو زمینه تشریح شود . یکپارچگی که ماحصل آن ایجاد مفهوم جدیدی به نام cloud of thing(CoT) می باشد .بدیهی است هر زمینه تکنولوژیکی در ابتدای کار با چالشها و محدودیت هایی در توسعه و کاربرد پذیری روبه رو می باشد . در این تحقیق مشکلات و مسائلی که اینترنت اشیاء با آن روبرو بود بیان شد و راهکارهای رایانش ابری برای این مشکلات ارائه شد . علیرغم این که این راهکارها بسیاری از مشکلات را مرتفع می سازد ولی با این حال بخشی از مشکلات به قوت خود باقی است. یکسان سازی پورتکل های ارتباطی تجهیزات ، ایجاد مدل های اطلاعاتی ساخت یافته ، ، توسعه پروتکل های ارتباطی جدید و یا توسعه استانداردهای جدید در ساخت ، راه اندازی و استفاده از تجهیزات همه و همه از چالشهایی هستند که رفع همه آنها به گذشت زمان و به تحقیقات بیشتر نیاز دارد .<br />
<br />
== مراجع ==<br />
<br />
1. Y.-K. Chen "Challenges and opportunities of internet of things" <em>The Proceedings of 17th Asia and South Pacific Design Automation Conference</em> 2012.<br />
<br />
2. M. Wu "Research on the architecture of Internet of things" <em>The Proceedings of 3rd International Conference on Advanced Computer Theory and Engineering</em>.<br />
<br />
3. G. Kortuem F. Kawsar D. Fitton and V. Sundramoorthi "Smart objects and building blocks of internet of things" <em>IEEE Internet Computing Journal</em> vol. 14 no. 1 pp. 44-51 2010.<br />
<br />
4. R. Khan S. Ullah Khan R. Zaheer and S. Khan "Future internet: The internet of things architecturepossible applications and key challenges" <em>The Proceedings of 10th International Conference on Frontiers of Information Technology Islamabad Pakistan</em> 2012.<br />
<br />
5. D. Uckelamann M. Harrison and F. Michahelles <em>Architecting the Internet of Things</em> 2011.<br />
<br />
6. S. Zhang "Cloud computing research and development trend" <em>The Proceedings of International Conference on Future Networks</em> 2010.<br />
<br />
7. W. Ma "The survey and research on application of cloud computing" <em>The Proceedings of 7th International Conference on Computerl Science and Education</em> 2012.<br />
<br />
8. Y. Jadeja "Cloud computing-concepts architecture and challenges" <em>The Proceedings of International Conference on Computing Electronics and Electrical Technologies</em> 2012.<br />
<br />
9. M. Zhou "Services in the cloud computing era: A survey" <em>The Proceedings of 4th International Universal Communications Symposium</em> 2010.<br />
<br />
10. J. Gubbi R. Buyya S. Marusic and M. Palaniswami "Internet of things (iot): A vision architectural elements and future directions" <em>Technical Report CLOUDS-TR-2012-2012 July</em> 2012.<br />
<br />
11. D. Evans "The internet of things how the next evolution of the internet is changing everything" <em>Whitepaper Cisco Internet Business Solutions Group (IBSG)</em> 2011.<br />
<br />
12. "British internet users' personal information on major 'cloud' storage services can be spied upon routinely by US authorities" <em>The Independent</em> 2013.</div>Aminsalehzadehhttp://wiki.occc.ir/index.php?title=Cloud_of_Things:_Integrating_Internet_of_Things_and_cloud_computing_and_the_issues_involved&diff=16892Cloud of Things: Integrating Internet of Things and cloud computing and the issues involved2017-01-25T10:24:40Z<p>Aminsalehzadeh: /* رایانش ابری */</p>
<hr />
<div>== چکیده ==<br />
<br /><br />
<br />
اینترنت اشیاء و یارانش ابری به عنوان دو تکنولوژی مهم از سالیان گذشته نقشی اساسی در زندگی انسان در عصر حاضر ایفا میکنند . مفهوم اینترنت اشیاء در بردارنده ارتباطات تجهیزات و دستگاههایی با قابلیت اتصال به اینترنت می باشد. انسان با گذشت زمان همواره و پیشرفت تکنولوژی سعی می کند از امکانات و تجهیزات بی جان در انجام فعالیتهای خود استفاده کند . پدیده اینترنت و گستردگی استفاده از آن در کامپیوتر های شخصی و خانگی ، زمینه استفاده از آن در غالب تجهیزات مورد استفاده انسان را فراهم کرده است . با گذشت زمان همواره به تعداد انواع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت اضافه می شود و هوشمندی تجهیزات روز به روز به عنوان یکی از نیازمندیهای بشر پر رنگ تر از قبل می شود . این تجهیزات با فراهم شدن امکان اتصال به اینترنت می توانند اطلاعات دقیق و به روزی را در اختیار انسان قرار دهند و کاربر انسانی با دریافت اطلاعات از تجهیرات و با صدور فرمانهایی تحت بستر اینترنت می تواند فعالیتهایی را به واسطه تجهیزات متصل به اینترنت انجام دهد <br />
از طرفی با توسعه استفاده از شبکه های ارتباطی و نیز تجهیزات رایانه ای در سازمانها ، داشتن تجهیزات و ملزمات ذخیره سازی و پردازشی قدرتمند ، به روز و امن مزیتهای رقابتی چشمگیری در کسب و کار های سازمانها ایجاد می کند . با توجه به هزینه های زیاد تجهیزات دخیره سازی ، پردازشی و ارتباطی و نیز لزوم نگهداری و پشتیبانی این تجهیزات جهت دریافت خدمات به روز و امن ، سازمانها و کاربران انسانی را با چالشهای عدیده ای در جهت بهره برداری از مزایا و فرصتهای بالقوه این قبیل تکنولوژی ها مواجه می کند. این قبیل چالشها و مشکلات پدید آورنده مفهومی به نام رایانش ابری شده است که در پی آن سازمانها و کاربران می توانند فارغ از دغدغه ها و چالشهای مذکور با پرداخت هزینه هایی تمامی نیازمندیهای مد نظر خود را با کیفیت و کمیت مشخصی در قالب خدمات ابری در اختیار بگیرند .<br />
با در نظر گرفتن هر دو مفهوم رایانش ابری و اینترنت اشیا امکان بهره برداری از تجهیزات هوشمند در زمینه های مختلف زندگی در قالب خدمات ابری ، مفهوم و زمینه جدیدی به نام CloudIOT ایجاد نموده است . در این مفهوم تلاش بر این است که از تمامی فرصت ها و زمینه های مفید اینترنت اشیاء در قالب خدمات و جهارچوبهای رایانش ابری بهره برداری شود به نحوی که چالشهای موجود در هر دوزمینه به حداقل برسد . در این تحقیق سعی شده است ضمن ارائه مفاهیمی از هر دو زمینه تکنولوژیکی دغدغه ها و مشکلات موجود در یکپارچگی دو زمینه مذکور بررسی شده و راهکارها و امکانات موجود جهت رفع این دغدغه ها و یا حداقل کم کردن مشکلات بهره برداری از آنها بررسی شود<br />
<br /><br />
<br />
== مقدمه ==<br />
در سال 1999 کوین اشتون پیش بینی کرد که آینده رایانش بیش از آنکه وابسته به اطلاعات و داده های تولیدی یا ارائه شده توسط انسان باشد به اطلاعات تولید شده توسط اشیاء با قابلیت پردازش بستگی دارد .بنابراین وی ایده ای به نام اینترنت اشیاء را ارائه کرد که در آن اشیاء شناسایی شده و قادرند اطلاعاتی از پیرامون خود دریافت یا برداشت نمایند . این اشیاء قادرند به یکدیگر متصل شده و در تعامل با سرور ها ، اطلاعاتی را با آنها ردو بدل کنند.اشیاء در این مفهوم با پرس و جو از یکدیگر قادر خواهند بود ضمن دریافت اطلاعات درست از یکدیگر در هم تاثیر گذار بوده و در وضعیت خود و یا حتی در برنامه های خود تغییراتی را ایجاد نمایند .اشیاء به واسطه سنسورهایی که دارند اطلاعات را دریافت می کنند و در صورت تعبیه عامل های نرم افزاری هوشمند در آنها انسانها قادر خواهند بود هر رخداد یا وضعیتی را در محیط پیرامونی خود کنترل و رهگیری نمایند . استفاده از این عامل ها و تجهیزات می تواند در جهت کاهش هر گونه کمبود اطلاعاتی و یا در جهت کاهش هزینه ها مورد استفاده قرار گیرد . از طرفی رایانش ابری به عنوان یکی از پدیده های تکنولوژیکی چند سال اخیز به دلیل مزایا و قابلیت ها مهم و فراوان بسیار فراگیر شده است و تقریبا اغلب سرویسهای مورد نیاز کاربران را می توانند در حوزه رایانش ابری با کیفیت مناسب ارائه شوند . همین موضوع ما را ناگزیر می کند در حوزه اینترنت اشیاء نیز از این قابلیتهای رایانش ابری استفاده نماییم . در این تحقیق سعی شده است ضمن تشریح مبانی هر دو تکنولوژی ، به مشکلات و چالشهای موجود و آینده در یکپارچگی آنها پرداخته شود .<br />
<br />
== بررسی ادبیات موضوع ==<br />
=== اینترنت اشیاء ===<br />
<br />
اینترنت اشیاء به عنوان آینده تجهیزات پردازشی و اینترنت تلقی می شود . در این مفهوم عبارت شی هر تجهیز ارتباطی یا غیر ارتباطی را می تواند شامل شود . از تجهیزات هوشمند در لایه های بالایی گرفته تا سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات محیط در لایه های پایینی .در این مفهوم اشیاء تشکیل دهنده گرههای ارتباطی می باشند که به واسطه پروتکل هایی با یکدیگر به تبادل اطلاعات می پردازند. برخی ار این اشیاء متصل به یکدیگر تنها جنبه استاتیک و فیزیکی دارند و صرفا به دریافت و یا ارسال اطلاعات می پردازند ولی برخی دیگر از این دسته تجهیزات هوشمند می باشند که قابلیت هایی فراتر از این موارد داشته و قادرند به واسطه منابع سخت افزاری ، ارتباطی و نرم افزاری که در اختیار دارند برخی از فعالیتهای انسانی را به جای انسان و به صورت خودکار انجام دهند .در شکل شماره 1 فرایند تغییر داده های خام و تبدیل آنها به اطلاعات و دانش مفید در اینترنت اشیاء نمایش داده شده است .<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 1<br />
|-<br />
| http://s1.picofile.com/file/8283748834/IOTDataFlow.JPG<br />
|}<br />
<br />
==== معماری ====<br />
معماری اینترنت اشیاء از چند بخش اصلی تشکیل شده است :1. لایه دریافت یا ادراک 2. لایه شبکه و 3. لایه کاربرد . برخی محققان دو لایه دیگر نیز به موارد فوق اضافه کرده اند . این لایه های اضافی عبارتند از لایه میان افزار و لایه کسب و کار. لایه میان افزار بین لایه شبکه و کاربرد و لایه کسب و کار به عنوان بالاترین لایه و بالاتر از لایه کاربرد قرار می گیرد .<br /><br />
لایه دریافت /ادراک : در این لایه کلیه تجهیزات متصل به شبکه اینترنتی به واسطه سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات ، اطلاعاتی از محیط پیرامونی دریافت می کنند .هدف اصلی در این لایه جمع پآوری اطلاعات می باشد.<br /><br />
لایه میان افزار: اطلاعات جمع آوری شده از لایه ادراک که به واسطه لایه شبکه منتقل شده است در این لایه ذخیره سازی و مدیریت می شوند . اطلاعات ذخیره و پردازش می شود و تصمیمات خاصی بر مبنای قواعد از پیش تعریف شده ای به صورت خودکار اتخاد می شود و سپس خروجی به لایه بعدی یعنی لایه کاربرد انتقال می یابد. <br /><br />
لایه کاربرد :در این لایه اطلاعات و خروجی دریافتی از لایه میان افزار مدیریت شده و نمایی از اطلاعات دریافتی ارائه می شود . اطلاعات خام دریافتی از پاین ترین لایه ، متناسب با نیازمندیهای کاربر ارائه می شود و مفهوم هوشمندی در خروجی ها نمود پیدا می کند . شهر هوشمند ، ردیابی حمل و نقل ، سیستم سلامت هوشمند و ... از جمله مثالهایی از لابه کاربرد در اینترنت اشیاء به شمار می روند .<br /><br />
لایه کسب و کار : آخرین لایه از معماری پنج لایه ای اینترنت اشیاء می باشد که در آن امکان کسب درآمد از اطلاعات جمع آوری شده در قالب سرویسها و خدمات مختلف میسر می شود . به عبارت دیگر ، اطلاعات لایه کاربرد در قالب خدمات معنی داری مدل سازی شده و ارائه می شود و مجموع سرویس ها و مدل های اطلاعاتی تولید شده امکان ایجاد سرویسها و مدلهای جدید را فراهم می کند .در این مرحله تحلیل و بررسی اطلاعات در زمینه های مختلف با هدف تولید دانش انجام می شود که ارزشهای ایجاد شده از دانش تولیدی در این لایه ، منجر به کسب درآمد برای ارائه دهنده خدمات می شود . <br /><br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 2<br />
|-<br />
| http://s8.picofile.com/file/8283573942/IOTLayers.JPG<br />
|}<br />
==== چالشها ====<br />
*رشد سریع <br />
با توجه به رشد سریع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت و به ویژه تولید سنسورهایی که به قادرند به صورت مستقل با استفاده از برخی تکنولوژیهای ارتباطی از قبیل 3G یا 4G به اینترنت متصل شوند ، تعداد تجهیزات بسیار بیشتر از تعداد کاربران انسانی خواهد بود . یکی از مشکلات اصلی در این بین نام گذاری و شناسایی این تعداد شئ در اینترنت می باشد. از طرفی تجهیزات با پروتکل ها و قابلیت های ناهمگونی با یکدیگر تولید می شوند که هر یک از آنها نیازمندیهای خاصی را برای استفاده لازم دارند.<br />
*هزینه سرویس و نگهداری <br />
با توجه به تعداد زیاد سنسورها موضوع نگهداری و پشتیبانی آنها از اهمیت بالایی برخوردار می باشد . چرا که به جهت کثرت وسیع در مقیاس بسیار زیاد ، ممکن است حجم فعالیتهای نگهداری و پشتیبانی آنها به طرز خیلی سریعی افزایش یابد به طوری که مزایای استفاده از آنها را تحت الشعاع قرار دهد . تکنولوژیها و دانش به کار رفته در تولید آنها باید به گونه ای باشد که قابلیت نصب سریع و آسان آنها حتی توسط کاربران عادی میسر و سهل باشد .<br />
از طرفی در صورت بهینه نبودن مصرف انرژی تجهیزات و سنسورهای متصل به آنها ، همزمان با افزایش تعداد تجهیزات و سنسورها ، انرژی مصرفی آنها افزایش می یابد. لذا یکی از چالشهای مهم دیگر مصرف انرژی این تجهیزات می باشد که ایجاب می کند از سنسورهای با مصرف انرژی بسیار کم در اینترنت اشیاء استفاده شود .<br />
بسیاری از تجهیزات به دلیل محل های نصب مختلف دسترسی به منبع تغذیه ندارند . لذا در بسیاری از مواقع ضروری است از باتری برای تامین برق مصرفی تجهیزات استفاده شود . با توجه به عمر محدود باتری ها و به منظور اطمینان از کاهش هزینه های نگهداری ، ضروری است تکنولوژی به کار رفته در ساخت باتری ها به گونه ای باشد که به مدت بسیار طولانی نیاز به تعویض نداشته باشند .<br />
*شبکه سنسورها <br />
اتصال تعداد زیاد سنسور و تجهیز به شبکه یکی از دغدغه های مهم در اینترنت اشیاء می باشد . صرف نظر از نام گذاری و شناسایی تجهیزات که در بالا به آن اشاره شد امکان تبادل داده در شبکه به دلیل ناهمگونی تجهیزات ممکن است دشوار باشد .از طرفی به دلیل تعداد بسیار زیاد تجهیزات و پروتکل های ارتباطی متنوع ، تامین امنیت و حریم خصوصی در این شبکه ها بسیار دشوار خواهد بود .<br />
<br />
*اطلاعات و داده ها<br />
داده های تولیدی توسط تجهیزات در اینترنت اشیاء ، ویژگیها و نیازمندیهای خاصی دارند که آنها را با داده های تولیدی توسط انسان متمایز میکند.این داده ها در بسیاری از مواقع نیاز به پردازش بی وقفه و بلادرنگ دارند . در برخی کاربردها داده ها بی وقفه تولید می شوند پردازش بی وقفه بسیار حیاتی می باشد و توقف آن مقدور نبوده و یا ممکن است اهداف استفاده از اشیاء را نقض کند .<br />
بدیهی است که داده های تولیدی توسط تعداد کثیری از سنسورها به طرز بسیار زیادی مشکل افزونگی اطلاعات را خواهد داشت . به عنوان مثال ممکن است دو سنسور مکان یاب در دو نقطه متفاوت در یک شهر ، هر دو اسم شهر را به عنوان موقعیت مکانی ارسال نمایند . حال تصور کنیم که برای چند فیلد اطلاعاتی و تعداد میلیونی سنسورها چه حجمی از داده های تکراری تولید خواهد شد.<br />
حجم زیاد داده ها و افزونگی اطلاعات تامین صحت ، جامعیت و قابلیت اطمینان داده ها را دشوار می کند .در اینصورت تفکیک اطلاعات درست از نادرست کاری بسیار دشوار خواهد بود .<br />
همانطور که در بالا و در توضیحات مربوط به اینترنت اشیاء بدان اشاره شد ، هدف از جمع آوری اطلاعات خام و انتقال آنها در شبکه ، تبدیل آنها به اطلاعات و در تولید دانش و انجام عملیاتی بر مبنای دانش تولید شده می باشد. لذا یکی از اصلیترین مشکلات موجود در اینترنت اشیاء ، امکان داده کاوی و استخراج دانش از اطلاعات حجیم تولید شده است که نیازمند الگوریتم ها و مکانیزمهای پیچیده ای می باشد .<br />
<br />
=== رایانش ابری ===<br />
رایانش ابری پدیده سالهای اخیر دنیای تکنولوژی فناوری اطلاعات و ارتباطات می باشد که در سالهای اخیر رشد و توسعه بسیار سریعی داشته است . توسعه سریع سخت افزار و نرم افزار و افزایش روز افزون نیاز به منابع ذخیره سازی ، پردازشی ، ارتباطی و کاربردی ، گران بودن هزینه تامین این منابع ، مشکلات نگهداری و پشتیبانی آنها ، همه و همه باعث شده اند که رایانش از کامپیوتر ها و تجهیزات رومیزی به اینترنت و مراکز داده عظیم منتقل شوند . بدین ترتیب بسیاری از نگرانی ها و دغدغه ها از چندین میلیون کاربر به چند راده دهنده خدمات ابری منتقل می شود و کاربران فارغ از مشکلات و نگرانیهای ذکر شده و تنها بر مبنای مبالغ پرداختی خود خدمات نهایی را دریافت می کنند .<br />
==== انواع خدمات در رایانش ابری ====<br />
خدمات قابل ارائه در رایانش ابری را می توان به چهار اصلی تقسیم می شود :<br /><br />
<br />
Software as a service (SaaS)<br /><br />
در این مدل از رایانش ابری ، نرم افزار به عنوان سرویس یا خدمت نهایی به کاربر ارائه می شود . در این حالت کاربر نگرانی ای در خصوص نصب نرم افزار و یا منابع مورد نیاز آن نداشته و تنها بر اساس مبلغ پرداختی خود از نرم افزار موضوع خدمت بهره خواهد برد . تنها نیازمندی کاربر در این حالت داشتن ارتباط اینترنتی و ارتباط با مرکز داده ارائه دهنده خدمت خواهد بود .<br /><br />
Platform as a service (PaaS)<br /><br />
<br />
در مدل سکو به عنوان خدمت ، سکوی توسعه نرم افزار و برنامه کاربردی در اختیار کاربر قرار می گیرد .در این حالت تمام منابع و ابزارهای مورد نیاز کاربر برای ساخت برنامه های کاربردی در اختیار آن قرار خواهد گرفت .<br /><br />
<br />
Network as a service(NaaS)<br /><br />
<br />
مدل شبکه به عنوان خدمت ، یک یا چند شبکه مجازی تمام قابلیت ها و امکانات موجود در شبکه های واقعی در اختیار کاربر یا سازمان قرار می گیرد . در این حالت کاربر می تواند تمام پیکربندیها و تنظیمات لازم را به همراه نود ها و شناسه های آی پی در این شبکه تعریف کند.<br /><br />
<br />
Infrastructure as a service (IaaS)<br /><br />
<br />
در مدل زیرساخت به عنوان سرویس ، نیازمندیهای ذخیریه سازی و پردازشی کاربر در اختیار وی قرار داده می شود و کاربر می تواند در قبال پرداخت مبلغ اجاره ای ، به مدت زمان مشخصی منابع ذخیره سازی و پردازشی خود را بدون نیاز به خرید تجهیزات در اختیار داشته باشد .<br /><br />
<br />
=== روند رشد ===<br />
تکنولوژی های اینترنت اشیاء و رایانش ابری ، هر کدام تغییرات مستقل از یکدیگر داشته اند.شکل 2 برآوردی از میزان توسعه و علاقه مندیها در هر دو حوزه در سالهای اخیر را به خوبی نشان می دهد <br /><br />
<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 3<br />
|-<br />
| http://s6.picofile.com/file/8283731226/IOTTrend.JPG<br />
|}<br />
<br />
=== CloudIOT و لزوم یکپارچگی IOT و Cloud ===<br />
اینترنت در حال توسعه می باشد و توسعه اینترنت و گستردگی و سهولت استفاده از آن ، نیاز به استفاده وسیع از آن را بیش از پیش می کند . روز به روز به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . این تجهیزات در گذشته محدود به کامپیوتر های شخصی بوده اند ولی در حال حاضر به دلیل امکان استفاده از اینترنت به منظور دسترسی به اطلاعات دقیق و به روز راه دور ، به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . تجهیزات جدید با هدف رفع نیازمندیهای بشری در زمینه های مختلف زندگی تولید می شوند و امکان دسترسی انسان به آنها و کنترل آنها از راه دور به عنوان یکی از ملزومات در تولید تجهیزات لحاظ می شود .هر دستگاه متصل داده هایی را از محیط های پیرامونی دریافت و آنها را ذخیره می کند . روز به روز به حجم داده های تولیدی افزوده می شود و لزوم نگهداری آنها در فضایی امن و مطمئن ضرورت پیدا می کند . به منظور تولید اطلاعات مفید از داده ها ، ضروری است پردازشهایی روی آنها انجام شود و با افزایش حجم و پیچیدگی اطلاعات لزوم نیاز به منابع پردازشی قوی آشکار می شود . به منظور سهولت دسترسی به اطلاعات در هر زمان و مکانی ضروری است اطلاعات بر روی شبکه های محلی یا اینترنت مبادله شوند . در نهایت برای تولید دانش بیشتر از آنها ضروری است تحلیل های پیچیده و زیادی روی آنها انجام شود .<br /><br />
<br />
بنابراین ،با توجه به مواردی که بیان شد اهم مشکلات و دغدغه های موجود در اینترنت اشیاء را می توان به شرح زیر بیان کرد :<br />
* افزایش سریع اطلاعات و نیاز به فضای دخیره سازی که در تجهیزات وجود ندارد <br />
* افزایش نیازمندیهای پردازشی که در اینترنت اشیاء موجود نیست <br />
* افزایش ارتباطات بین موجودیت ها در اینترنت اشیاء<br />
* نیاز به منابع سخت افزاری و نرم افزاری داده کاوی و تولید دانش<br />
با توجه به چالشهای پیش رو در اینترنت اشیاء می توان از فرصتها و مزایای رایانش ابری به منظور رفع آنها بهره برد . در ادامه با جمع بندی مشکلات ذکر شده در اینترنت اشیاء ، راهکارهای رایانش ابری جهت رفع آنها را تشریح می شود .<br /><br />
*منابع ذخیره سازی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء تعداد زیادی از تجهیزات همواره در حال تولید داده ها ساخت یافته و یا غیر ساخت یافته با حجم و نوع مختلف می باشند . این داده ها در نهایت ممکن است به جمع بندی ، نمایش ، بایگانی، نمایش بصری ، دسترسی و ... نیاز داشته باشند . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن فضای ذخیره سازی ارزان و متناسب با نیاز ، مناسب ترین و بهینه ترین راهکار برای این کاربرد ها می باشد . <br />
از طرفی به دلیل تامین سطح بالایی از امنیت و تامین حریم خصوصی در رایانش ابری، یکی دیگر از مهمترین مشکلات مربوط به اطلاعات در اینترنت اشیاء به واسطه بهره گیری از آن مرتفع می شود .<br /><br />
*منابع پردازشی <br /><br />
تجهیزات در اینترنت اشیاء منایع پردازشی بسیار محدودی دارند و ضروری است اطلاعات را به منظور پردازش به نود های سریعتر با قابلیت هاتی پردازشی بیشتر ارسال کنند. در صورتی که تناسبی بین اطلاعات تولیدی و زیرساخت محاسباتی وجود نداشته باشد پردازش اطلاعات با مشکل مواجه می شود . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن منابع پردازشی سریع و متناسب با نیاز می تواند راهکار مناسبی برای رفع مشکل باشد .<br /><br />
*منابع ارتباطی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء ، به دلیل لزوم ارتباط تجهیزات با اینترنت و با یکدیگر ، هر دستگاه از شناسه مستقلی در شبکه برخوردار خواهد بود و برای تبادل اطلاعات به سخت افزار های ارتباطی نیاز خواهد داشت . هزینه تامین و نگهداری هر یک از این تجهیزات زیاد بوده و ممکن است مقرون به صرفه نباشد . رایانش ابری به دلیل امکان فراهم نمودن شبکه یا شبکه های مستقل ، کاربران را از تامین تجهیزات سخت افزاری ازتباطی و هزینه های نگهداری و مدیریت آنها بی نیاز می کند .<br />
جدول زیر تناسب رایانش ابری به منظور بهره گیری و استفاده در اینترنت اشیاء را از ابعاد مختلف نمایان می کند . <br /><br />
<br /><br />
<br />
جدول 1<br /><br />
{| class="wikitable"<br />
|-<br />
! خدمات ابری !! اینترنت اشیاء<br />
|-<br />
| دسترس پذیری بدون محدودیت مکانی(امکان دریافت خدمات در هر نقطه مکانی) || فراگیر(وجود اشیاء در همه جا به صورت گسترده)<br />
|-<br />
| منابع مجازی (غیر سخت افزاری) || نیازمند اشیاء در دنیای واقعی<br />
|-<br />
| قابلیت های محاسباتی نامحدود به صورت مجازی || قابلیت های محاسباتی محدود<br />
|-<br />
| قابلیت ها و امکانات ذخیره سازی مجازی نامحدود || فاقد امکانات ذخیره سازی یا دارای امکانات ذخیره سازی محدود<br />
|-<br />
| استفاده از اینترنت برای ارائه خدمات || استفاده از اینترنت به منظور اتصال یک نقطه به شبکه اشیاء<br />
|-<br />
| به منظور مدیریت داده های حجیم|| منبع تولید داده های حجیم<br />
|}<br />
<br />
===درخت دانش===<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 4-درخت دانش<br />
|-<br />
| http://s2.picofile.com/file/8283732484/Tree.JPG<br />
|}<br />
===جدول دانش ===<br />
<br />
<br /><br />
<br />
[[پرونده:cloudIOT_Table.JPG|100px|قاب|وسط]]<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== بدنه تحقیق ==<br />
<br />
با توجه به مزایای رایانش ابری که در بالا توضیح داده شده ، و محدودیت های اینترنت اشیاء در توسعه ، بسیاری از این محدودیت ها همان مواردی می باشند که در مزایای رایانش ابری وجود دارند . لذا اینترنت اشیاء با استفاده از این قابلیت ها در رایانش ابری می تواند بسیاری از محدودیت ها و مشکلات موجود در توسعه را مرتفع سازد . رایانش ابری یک راهکار پر فایده ای برای پیاده سازی مدیریت سرویس دراینتر نت اشیاء ارائه می کند و در عوض می تواند از اینترنت اشیاء به واسطه توسعه آن در دنیای واقعی منتفع شود و سرویس ها و خدمات جدیدی را در یک فضای توزیع شده و مجازی و در ابعاد مختلف زندگی انسان ایجاد نماید .رایانش ابری در CloudIOT به عنوان لایه واسط بین اشیاء متصل به اینترنت و برنامه های کاربردی عمل می کند . به طوری که تمام پیچیدگیهای لایه های پایین را از دید کار بر مخفی می سازد .<br /><br />
<br />
== نتیجه گیری ==<br />
در این تحقیق سعی شد با بهره گیری از مقالات و تحقیقات مختلف انجام شده در حوزه رایانش ابری و اینترنت اشیاء ، مفاهیم پایه ای هریک بیان شده و لزوم یکپارچگی این دو زمینه تشریح شود . یکپارچگی که ماحصل آن ایجاد مفهوم جدیدی به نام cloud of thing(CoT) می باشد .بدیهی است هر زمینه تکنولوژیکی در ابتدای کار با چالشها و محدودیت هایی در توسعه و کاربرد پذیری روبه رو می باشد . در این تحقیق مشکلات و مسائلی که اینترنت اشیاء با آن روبرو بود بیان شد و راهکارهای رایانش ابری برای این مشکلات ارائه شد . علیرغم این که این راهکارها بسیاری از مشکلات را مرتفع می سازد ولی با این حال بخشی از مشکلات به قوت خود باقی است. یکسان سازی پورتکل های ارتباطی تجهیزات ، ایجاد مدل های اطلاعاتی ساخت یافته ، ، توسعه پروتکل های ارتباطی جدید و یا توسعه استانداردهای جدید در ساخت ، راه اندازی و استفاده از تجهیزات همه و همه از چالشهایی هستند که رفع همه آنها به گذشت زمان و به تحقیقات بیشتر نیاز دارد .<br />
<br />
== مراجع ==<br />
<br />
1. Y.-K. Chen "Challenges and opportunities of internet of things" <em>The Proceedings of 17th Asia and South Pacific Design Automation Conference</em> 2012.<br />
<br />
2. M. Wu "Research on the architecture of Internet of things" <em>The Proceedings of 3rd International Conference on Advanced Computer Theory and Engineering</em>.<br />
<br />
3. G. Kortuem F. Kawsar D. Fitton and V. Sundramoorthi "Smart objects and building blocks of internet of things" <em>IEEE Internet Computing Journal</em> vol. 14 no. 1 pp. 44-51 2010.<br />
<br />
4. R. Khan S. Ullah Khan R. Zaheer and S. Khan "Future internet: The internet of things architecturepossible applications and key challenges" <em>The Proceedings of 10th International Conference on Frontiers of Information Technology Islamabad Pakistan</em> 2012.<br />
<br />
5. D. Uckelamann M. Harrison and F. Michahelles <em>Architecting the Internet of Things</em> 2011.<br />
<br />
6. S. Zhang "Cloud computing research and development trend" <em>The Proceedings of International Conference on Future Networks</em> 2010.<br />
<br />
7. W. Ma "The survey and research on application of cloud computing" <em>The Proceedings of 7th International Conference on Computerl Science and Education</em> 2012.<br />
<br />
8. Y. Jadeja "Cloud computing-concepts architecture and challenges" <em>The Proceedings of International Conference on Computing Electronics and Electrical Technologies</em> 2012.<br />
<br />
9. M. Zhou "Services in the cloud computing era: A survey" <em>The Proceedings of 4th International Universal Communications Symposium</em> 2010.<br />
<br />
10. J. Gubbi R. Buyya S. Marusic and M. Palaniswami "Internet of things (iot): A vision architectural elements and future directions" <em>Technical Report CLOUDS-TR-2012-2012 July</em> 2012.<br />
<br />
11. D. Evans "The internet of things how the next evolution of the internet is changing everything" <em>Whitepaper Cisco Internet Business Solutions Group (IBSG)</em> 2011.<br />
<br />
12. "British internet users' personal information on major 'cloud' storage services can be spied upon routinely by US authorities" <em>The Independent</em> 2013.</div>Aminsalehzadehhttp://wiki.occc.ir/index.php?title=Cloud_of_Things:_Integrating_Internet_of_Things_and_cloud_computing_and_the_issues_involved&diff=16891Cloud of Things: Integrating Internet of Things and cloud computing and the issues involved2017-01-25T10:21:45Z<p>Aminsalehzadeh: /* CloudIOT و لزوم یکپارچگی IOT و Cloud */</p>
<hr />
<div>== چکیده ==<br />
<br /><br />
<br />
اینترنت اشیاء و یارانش ابری به عنوان دو تکنولوژی مهم از سالیان گذشته نقشی اساسی در زندگی انسان در عصر حاضر ایفا میکنند . مفهوم اینترنت اشیاء در بردارنده ارتباطات تجهیزات و دستگاههایی با قابلیت اتصال به اینترنت می باشد. انسان با گذشت زمان همواره و پیشرفت تکنولوژی سعی می کند از امکانات و تجهیزات بی جان در انجام فعالیتهای خود استفاده کند . پدیده اینترنت و گستردگی استفاده از آن در کامپیوتر های شخصی و خانگی ، زمینه استفاده از آن در غالب تجهیزات مورد استفاده انسان را فراهم کرده است . با گذشت زمان همواره به تعداد انواع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت اضافه می شود و هوشمندی تجهیزات روز به روز به عنوان یکی از نیازمندیهای بشر پر رنگ تر از قبل می شود . این تجهیزات با فراهم شدن امکان اتصال به اینترنت می توانند اطلاعات دقیق و به روزی را در اختیار انسان قرار دهند و کاربر انسانی با دریافت اطلاعات از تجهیرات و با صدور فرمانهایی تحت بستر اینترنت می تواند فعالیتهایی را به واسطه تجهیزات متصل به اینترنت انجام دهد <br />
از طرفی با توسعه استفاده از شبکه های ارتباطی و نیز تجهیزات رایانه ای در سازمانها ، داشتن تجهیزات و ملزمات ذخیره سازی و پردازشی قدرتمند ، به روز و امن مزیتهای رقابتی چشمگیری در کسب و کار های سازمانها ایجاد می کند . با توجه به هزینه های زیاد تجهیزات دخیره سازی ، پردازشی و ارتباطی و نیز لزوم نگهداری و پشتیبانی این تجهیزات جهت دریافت خدمات به روز و امن ، سازمانها و کاربران انسانی را با چالشهای عدیده ای در جهت بهره برداری از مزایا و فرصتهای بالقوه این قبیل تکنولوژی ها مواجه می کند. این قبیل چالشها و مشکلات پدید آورنده مفهومی به نام رایانش ابری شده است که در پی آن سازمانها و کاربران می توانند فارغ از دغدغه ها و چالشهای مذکور با پرداخت هزینه هایی تمامی نیازمندیهای مد نظر خود را با کیفیت و کمیت مشخصی در قالب خدمات ابری در اختیار بگیرند .<br />
با در نظر گرفتن هر دو مفهوم رایانش ابری و اینترنت اشیا امکان بهره برداری از تجهیزات هوشمند در زمینه های مختلف زندگی در قالب خدمات ابری ، مفهوم و زمینه جدیدی به نام CloudIOT ایجاد نموده است . در این مفهوم تلاش بر این است که از تمامی فرصت ها و زمینه های مفید اینترنت اشیاء در قالب خدمات و جهارچوبهای رایانش ابری بهره برداری شود به نحوی که چالشهای موجود در هر دوزمینه به حداقل برسد . در این تحقیق سعی شده است ضمن ارائه مفاهیمی از هر دو زمینه تکنولوژیکی دغدغه ها و مشکلات موجود در یکپارچگی دو زمینه مذکور بررسی شده و راهکارها و امکانات موجود جهت رفع این دغدغه ها و یا حداقل کم کردن مشکلات بهره برداری از آنها بررسی شود<br />
<br /><br />
<br />
== مقدمه ==<br />
در سال 1999 کوین اشتون پیش بینی کرد که آینده رایانش بیش از آنکه وابسته به اطلاعات و داده های تولیدی یا ارائه شده توسط انسان باشد به اطلاعات تولید شده توسط اشیاء با قابلیت پردازش بستگی دارد .بنابراین وی ایده ای به نام اینترنت اشیاء را ارائه کرد که در آن اشیاء شناسایی شده و قادرند اطلاعاتی از پیرامون خود دریافت یا برداشت نمایند . این اشیاء قادرند به یکدیگر متصل شده و در تعامل با سرور ها ، اطلاعاتی را با آنها ردو بدل کنند.اشیاء در این مفهوم با پرس و جو از یکدیگر قادر خواهند بود ضمن دریافت اطلاعات درست از یکدیگر در هم تاثیر گذار بوده و در وضعیت خود و یا حتی در برنامه های خود تغییراتی را ایجاد نمایند .اشیاء به واسطه سنسورهایی که دارند اطلاعات را دریافت می کنند و در صورت تعبیه عامل های نرم افزاری هوشمند در آنها انسانها قادر خواهند بود هر رخداد یا وضعیتی را در محیط پیرامونی خود کنترل و رهگیری نمایند . استفاده از این عامل ها و تجهیزات می تواند در جهت کاهش هر گونه کمبود اطلاعاتی و یا در جهت کاهش هزینه ها مورد استفاده قرار گیرد . از طرفی رایانش ابری به عنوان یکی از پدیده های تکنولوژیکی چند سال اخیز به دلیل مزایا و قابلیت ها مهم و فراوان بسیار فراگیر شده است و تقریبا اغلب سرویسهای مورد نیاز کاربران را می توانند در حوزه رایانش ابری با کیفیت مناسب ارائه شوند . همین موضوع ما را ناگزیر می کند در حوزه اینترنت اشیاء نیز از این قابلیتهای رایانش ابری استفاده نماییم . در این تحقیق سعی شده است ضمن تشریح مبانی هر دو تکنولوژی ، به مشکلات و چالشهای موجود و آینده در یکپارچگی آنها پرداخته شود .<br />
<br />
== بررسی ادبیات موضوع ==<br />
=== اینترنت اشیاء ===<br />
<br />
اینترنت اشیاء به عنوان آینده تجهیزات پردازشی و اینترنت تلقی می شود . در این مفهوم عبارت شی هر تجهیز ارتباطی یا غیر ارتباطی را می تواند شامل شود . از تجهیزات هوشمند در لایه های بالایی گرفته تا سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات محیط در لایه های پایینی .در این مفهوم اشیاء تشکیل دهنده گرههای ارتباطی می باشند که به واسطه پروتکل هایی با یکدیگر به تبادل اطلاعات می پردازند. برخی ار این اشیاء متصل به یکدیگر تنها جنبه استاتیک و فیزیکی دارند و صرفا به دریافت و یا ارسال اطلاعات می پردازند ولی برخی دیگر از این دسته تجهیزات هوشمند می باشند که قابلیت هایی فراتر از این موارد داشته و قادرند به واسطه منابع سخت افزاری ، ارتباطی و نرم افزاری که در اختیار دارند برخی از فعالیتهای انسانی را به جای انسان و به صورت خودکار انجام دهند .در شکل شماره 1 فرایند تغییر داده های خام و تبدیل آنها به اطلاعات و دانش مفید در اینترنت اشیاء نمایش داده شده است .<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 1<br />
|-<br />
| http://s1.picofile.com/file/8283748834/IOTDataFlow.JPG<br />
|}<br />
<br />
==== معماری ====<br />
معماری اینترنت اشیاء از چند بخش اصلی تشکیل شده است :1. لایه دریافت یا ادراک 2. لایه شبکه و 3. لایه کاربرد . برخی محققان دو لایه دیگر نیز به موارد فوق اضافه کرده اند . این لایه های اضافی عبارتند از لایه میان افزار و لایه کسب و کار. لایه میان افزار بین لایه شبکه و کاربرد و لایه کسب و کار به عنوان بالاترین لایه و بالاتر از لایه کاربرد قرار می گیرد .<br /><br />
لایه دریافت /ادراک : در این لایه کلیه تجهیزات متصل به شبکه اینترنتی به واسطه سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات ، اطلاعاتی از محیط پیرامونی دریافت می کنند .هدف اصلی در این لایه جمع پآوری اطلاعات می باشد.<br /><br />
لایه میان افزار: اطلاعات جمع آوری شده از لایه ادراک که به واسطه لایه شبکه منتقل شده است در این لایه ذخیره سازی و مدیریت می شوند . اطلاعات ذخیره و پردازش می شود و تصمیمات خاصی بر مبنای قواعد از پیش تعریف شده ای به صورت خودکار اتخاد می شود و سپس خروجی به لایه بعدی یعنی لایه کاربرد انتقال می یابد. <br /><br />
لایه کاربرد :در این لایه اطلاعات و خروجی دریافتی از لایه میان افزار مدیریت شده و نمایی از اطلاعات دریافتی ارائه می شود . اطلاعات خام دریافتی از پاین ترین لایه ، متناسب با نیازمندیهای کاربر ارائه می شود و مفهوم هوشمندی در خروجی ها نمود پیدا می کند . شهر هوشمند ، ردیابی حمل و نقل ، سیستم سلامت هوشمند و ... از جمله مثالهایی از لابه کاربرد در اینترنت اشیاء به شمار می روند .<br /><br />
لایه کسب و کار : آخرین لایه از معماری پنج لایه ای اینترنت اشیاء می باشد که در آن امکان کسب درآمد از اطلاعات جمع آوری شده در قالب سرویسها و خدمات مختلف میسر می شود . به عبارت دیگر ، اطلاعات لایه کاربرد در قالب خدمات معنی داری مدل سازی شده و ارائه می شود و مجموع سرویس ها و مدل های اطلاعاتی تولید شده امکان ایجاد سرویسها و مدلهای جدید را فراهم می کند .در این مرحله تحلیل و بررسی اطلاعات در زمینه های مختلف با هدف تولید دانش انجام می شود که ارزشهای ایجاد شده از دانش تولیدی در این لایه ، منجر به کسب درآمد برای ارائه دهنده خدمات می شود . <br /><br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 2<br />
|-<br />
| http://s8.picofile.com/file/8283573942/IOTLayers.JPG<br />
|}<br />
==== چالشها ====<br />
*رشد سریع <br />
با توجه به رشد سریع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت و به ویژه تولید سنسورهایی که به قادرند به صورت مستقل با استفاده از برخی تکنولوژیهای ارتباطی از قبیل 3G یا 4G به اینترنت متصل شوند ، تعداد تجهیزات بسیار بیشتر از تعداد کاربران انسانی خواهد بود . یکی از مشکلات اصلی در این بین نام گذاری و شناسایی این تعداد شئ در اینترنت می باشد. از طرفی تجهیزات با پروتکل ها و قابلیت های ناهمگونی با یکدیگر تولید می شوند که هر یک از آنها نیازمندیهای خاصی را برای استفاده لازم دارند.<br />
*هزینه سرویس و نگهداری <br />
با توجه به تعداد زیاد سنسورها موضوع نگهداری و پشتیبانی آنها از اهمیت بالایی برخوردار می باشد . چرا که به جهت کثرت وسیع در مقیاس بسیار زیاد ، ممکن است حجم فعالیتهای نگهداری و پشتیبانی آنها به طرز خیلی سریعی افزایش یابد به طوری که مزایای استفاده از آنها را تحت الشعاع قرار دهد . تکنولوژیها و دانش به کار رفته در تولید آنها باید به گونه ای باشد که قابلیت نصب سریع و آسان آنها حتی توسط کاربران عادی میسر و سهل باشد .<br />
از طرفی در صورت بهینه نبودن مصرف انرژی تجهیزات و سنسورهای متصل به آنها ، همزمان با افزایش تعداد تجهیزات و سنسورها ، انرژی مصرفی آنها افزایش می یابد. لذا یکی از چالشهای مهم دیگر مصرف انرژی این تجهیزات می باشد که ایجاب می کند از سنسورهای با مصرف انرژی بسیار کم در اینترنت اشیاء استفاده شود .<br />
بسیاری از تجهیزات به دلیل محل های نصب مختلف دسترسی به منبع تغذیه ندارند . لذا در بسیاری از مواقع ضروری است از باتری برای تامین برق مصرفی تجهیزات استفاده شود . با توجه به عمر محدود باتری ها و به منظور اطمینان از کاهش هزینه های نگهداری ، ضروری است تکنولوژی به کار رفته در ساخت باتری ها به گونه ای باشد که به مدت بسیار طولانی نیاز به تعویض نداشته باشند .<br />
*شبکه سنسورها <br />
اتصال تعداد زیاد سنسور و تجهیز به شبکه یکی از دغدغه های مهم در اینترنت اشیاء می باشد . صرف نظر از نام گذاری و شناسایی تجهیزات که در بالا به آن اشاره شد امکان تبادل داده در شبکه به دلیل ناهمگونی تجهیزات ممکن است دشوار باشد .از طرفی به دلیل تعداد بسیار زیاد تجهیزات و پروتکل های ارتباطی متنوع ، تامین امنیت و حریم خصوصی در این شبکه ها بسیار دشوار خواهد بود .<br />
<br />
*اطلاعات و داده ها<br />
داده های تولیدی توسط تجهیزات در اینترنت اشیاء ، ویژگیها و نیازمندیهای خاصی دارند که آنها را با داده های تولیدی توسط انسان متمایز میکند.این داده ها در بسیاری از مواقع نیاز به پردازش بی وقفه و بلادرنگ دارند . در برخی کاربردها داده ها بی وقفه تولید می شوند پردازش بی وقفه بسیار حیاتی می باشد و توقف آن مقدور نبوده و یا ممکن است اهداف استفاده از اشیاء را نقض کند .<br />
بدیهی است که داده های تولیدی توسط تعداد کثیری از سنسورها به طرز بسیار زیادی مشکل افزونگی اطلاعات را خواهد داشت . به عنوان مثال ممکن است دو سنسور مکان یاب در دو نقطه متفاوت در یک شهر ، هر دو اسم شهر را به عنوان موقعیت مکانی ارسال نمایند . حال تصور کنیم که برای چند فیلد اطلاعاتی و تعداد میلیونی سنسورها چه حجمی از داده های تکراری تولید خواهد شد.<br />
حجم زیاد داده ها و افزونگی اطلاعات تامین صحت ، جامعیت و قابلیت اطمینان داده ها را دشوار می کند .در اینصورت تفکیک اطلاعات درست از نادرست کاری بسیار دشوار خواهد بود .<br />
همانطور که در بالا و در توضیحات مربوط به اینترنت اشیاء بدان اشاره شد ، هدف از جمع آوری اطلاعات خام و انتقال آنها در شبکه ، تبدیل آنها به اطلاعات و در تولید دانش و انجام عملیاتی بر مبنای دانش تولید شده می باشد. لذا یکی از اصلیترین مشکلات موجود در اینترنت اشیاء ، امکان داده کاوی و استخراج دانش از اطلاعات حجیم تولید شده است که نیازمند الگوریتم ها و مکانیزمهای پیچیده ای می باشد .<br />
<br />
=== رایانش ابری ===<br />
رایانش ابری پدیده سالهای اخیر دنیای تکنولوژی فناوری اطلاعات و ارتباطات می باشد که در سالهای اخیر رشد و توسعه بسیار سریعی داشته است . توسعه سریع سخت افزار و نرم افزار و افزایش روز افزون نیاز به منابع ذخیره سازی ، پردازشی ، ارتباطی و کاربردی ، گران بودن هزینه تامین این منابع ، مشکلات نگهداری و پشتیبانی آنها ، همه و همه باعث شده اند که رایانش از کامپیوتر ها و تجهیزات رومیزی به اینترنت و مراکز داده عظیم منتقل شوند . بدین ترتیب بسیاری از نگرانی ها و دغدغه ها از چندین میلیون کاربر به چند راده دهنده خدمات ابری منتقل می شود و کاربران فارغ از مشکلات و نگرانیهای ذکر شده و تنها بر مبنای مبالغ پرداختی خود خدمات نهایی را دریافت می کنند .<br />
خدمات قابل ارائه در رایانش ابری را می توان به چهار اصلی تقسیم می شود :<br /><br />
<br />
Software as a service (SaaS)<br /><br />
در این مدل از رایانش ابری ، نرم افزار به عنوان سرویس یا خدمت نهایی به کاربر ارائه می شود . در این حالت کاربر نگرانی ای در خصوص نصب نرم افزار و یا منابع مورد نیاز آن نداشته و تنها بر اساس مبلغ پرداختی خود از نرم افزار موضوع خدمت بهره خواهد برد . تنها نیازمندی کاربر در این حالت داشتن ارتباط اینترنتی و ارتباط با مرکز داده ارائه دهنده خدمت خواهد بود .<br /><br />
Platform as a service (PaaS)<br /><br />
<br />
در مدل سکو به عنوان خدمت ، سکوی توسعه نرم افزار و برنامه کاربردی در اختیار کاربر قرار می گیرد .در این حالت تمام منابع و ابزارهای مورد نیاز کاربر برای ساخت برنامه های کاربردی در اختیار آن قرار خواهد گرفت .<br /><br />
<br />
Network as a service(NaaS)<br /><br />
<br />
مدل شبکه به عنوان خدمت ، یک یا چند شبکه مجازی تمام قابلیت ها و امکانات موجود در شبکه های واقعی در اختیار کاربر یا سازمان قرار می گیرد . در این حالت کاربر می تواند تمام پیکربندیها و تنظیمات لازم را به همراه نود ها و شناسه های آی پی در این شبکه تعریف کند.<br /><br />
<br />
Infrastructure as a service (IaaS)<br /><br />
<br />
در مدل زیرساخت به عنوان سرویس ، نیازمندیهای ذخیریه سازی و پردازشی کاربر در اختیار وی قرار داده می شود و کاربر می تواند در قبال پرداخت مبلغ اجاره ای ، به مدت زمان مشخصی منابع ذخیره سازی و پردازشی خود را بدون نیاز به خرید تجهیزات در اختیار داشته باشد .<br /><br />
=== روند رشد ===<br />
تکنولوژی های اینترنت اشیاء و رایانش ابری ، هر کدام تغییرات مستقل از یکدیگر داشته اند.شکل 2 برآوردی از میزان توسعه و علاقه مندیها در هر دو حوزه در سالهای اخیر را به خوبی نشان می دهد <br /><br />
<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 3<br />
|-<br />
| http://s6.picofile.com/file/8283731226/IOTTrend.JPG<br />
|}<br />
<br />
=== CloudIOT و لزوم یکپارچگی IOT و Cloud ===<br />
اینترنت در حال توسعه می باشد و توسعه اینترنت و گستردگی و سهولت استفاده از آن ، نیاز به استفاده وسیع از آن را بیش از پیش می کند . روز به روز به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . این تجهیزات در گذشته محدود به کامپیوتر های شخصی بوده اند ولی در حال حاضر به دلیل امکان استفاده از اینترنت به منظور دسترسی به اطلاعات دقیق و به روز راه دور ، به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . تجهیزات جدید با هدف رفع نیازمندیهای بشری در زمینه های مختلف زندگی تولید می شوند و امکان دسترسی انسان به آنها و کنترل آنها از راه دور به عنوان یکی از ملزومات در تولید تجهیزات لحاظ می شود .هر دستگاه متصل داده هایی را از محیط های پیرامونی دریافت و آنها را ذخیره می کند . روز به روز به حجم داده های تولیدی افزوده می شود و لزوم نگهداری آنها در فضایی امن و مطمئن ضرورت پیدا می کند . به منظور تولید اطلاعات مفید از داده ها ، ضروری است پردازشهایی روی آنها انجام شود و با افزایش حجم و پیچیدگی اطلاعات لزوم نیاز به منابع پردازشی قوی آشکار می شود . به منظور سهولت دسترسی به اطلاعات در هر زمان و مکانی ضروری است اطلاعات بر روی شبکه های محلی یا اینترنت مبادله شوند . در نهایت برای تولید دانش بیشتر از آنها ضروری است تحلیل های پیچیده و زیادی روی آنها انجام شود .<br /><br />
<br />
بنابراین ،با توجه به مواردی که بیان شد اهم مشکلات و دغدغه های موجود در اینترنت اشیاء را می توان به شرح زیر بیان کرد :<br />
* افزایش سریع اطلاعات و نیاز به فضای دخیره سازی که در تجهیزات وجود ندارد <br />
* افزایش نیازمندیهای پردازشی که در اینترنت اشیاء موجود نیست <br />
* افزایش ارتباطات بین موجودیت ها در اینترنت اشیاء<br />
* نیاز به منابع سخت افزاری و نرم افزاری داده کاوی و تولید دانش<br />
با توجه به چالشهای پیش رو در اینترنت اشیاء می توان از فرصتها و مزایای رایانش ابری به منظور رفع آنها بهره برد . در ادامه با جمع بندی مشکلات ذکر شده در اینترنت اشیاء ، راهکارهای رایانش ابری جهت رفع آنها را تشریح می شود .<br /><br />
*منابع ذخیره سازی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء تعداد زیادی از تجهیزات همواره در حال تولید داده ها ساخت یافته و یا غیر ساخت یافته با حجم و نوع مختلف می باشند . این داده ها در نهایت ممکن است به جمع بندی ، نمایش ، بایگانی، نمایش بصری ، دسترسی و ... نیاز داشته باشند . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن فضای ذخیره سازی ارزان و متناسب با نیاز ، مناسب ترین و بهینه ترین راهکار برای این کاربرد ها می باشد . <br />
از طرفی به دلیل تامین سطح بالایی از امنیت و تامین حریم خصوصی در رایانش ابری، یکی دیگر از مهمترین مشکلات مربوط به اطلاعات در اینترنت اشیاء به واسطه بهره گیری از آن مرتفع می شود .<br /><br />
*منابع پردازشی <br /><br />
تجهیزات در اینترنت اشیاء منایع پردازشی بسیار محدودی دارند و ضروری است اطلاعات را به منظور پردازش به نود های سریعتر با قابلیت هاتی پردازشی بیشتر ارسال کنند. در صورتی که تناسبی بین اطلاعات تولیدی و زیرساخت محاسباتی وجود نداشته باشد پردازش اطلاعات با مشکل مواجه می شود . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن منابع پردازشی سریع و متناسب با نیاز می تواند راهکار مناسبی برای رفع مشکل باشد .<br /><br />
*منابع ارتباطی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء ، به دلیل لزوم ارتباط تجهیزات با اینترنت و با یکدیگر ، هر دستگاه از شناسه مستقلی در شبکه برخوردار خواهد بود و برای تبادل اطلاعات به سخت افزار های ارتباطی نیاز خواهد داشت . هزینه تامین و نگهداری هر یک از این تجهیزات زیاد بوده و ممکن است مقرون به صرفه نباشد . رایانش ابری به دلیل امکان فراهم نمودن شبکه یا شبکه های مستقل ، کاربران را از تامین تجهیزات سخت افزاری ازتباطی و هزینه های نگهداری و مدیریت آنها بی نیاز می کند .<br />
جدول زیر تناسب رایانش ابری به منظور بهره گیری و استفاده در اینترنت اشیاء را از ابعاد مختلف نمایان می کند . <br /><br />
<br /><br />
<br />
جدول 1<br /><br />
{| class="wikitable"<br />
|-<br />
! خدمات ابری !! اینترنت اشیاء<br />
|-<br />
| دسترس پذیری بدون محدودیت مکانی(امکان دریافت خدمات در هر نقطه مکانی) || فراگیر(وجود اشیاء در همه جا به صورت گسترده)<br />
|-<br />
| منابع مجازی (غیر سخت افزاری) || نیازمند اشیاء در دنیای واقعی<br />
|-<br />
| قابلیت های محاسباتی نامحدود به صورت مجازی || قابلیت های محاسباتی محدود<br />
|-<br />
| قابلیت ها و امکانات ذخیره سازی مجازی نامحدود || فاقد امکانات ذخیره سازی یا دارای امکانات ذخیره سازی محدود<br />
|-<br />
| استفاده از اینترنت برای ارائه خدمات || استفاده از اینترنت به منظور اتصال یک نقطه به شبکه اشیاء<br />
|-<br />
| به منظور مدیریت داده های حجیم|| منبع تولید داده های حجیم<br />
|}<br />
<br />
===درخت دانش===<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 4-درخت دانش<br />
|-<br />
| http://s2.picofile.com/file/8283732484/Tree.JPG<br />
|}<br />
===جدول دانش ===<br />
<br />
<br /><br />
<br />
[[پرونده:cloudIOT_Table.JPG|100px|قاب|وسط]]<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== بدنه تحقیق ==<br />
<br />
با توجه به مزایای رایانش ابری که در بالا توضیح داده شده ، و محدودیت های اینترنت اشیاء در توسعه ، بسیاری از این محدودیت ها همان مواردی می باشند که در مزایای رایانش ابری وجود دارند . لذا اینترنت اشیاء با استفاده از این قابلیت ها در رایانش ابری می تواند بسیاری از محدودیت ها و مشکلات موجود در توسعه را مرتفع سازد . رایانش ابری یک راهکار پر فایده ای برای پیاده سازی مدیریت سرویس دراینتر نت اشیاء ارائه می کند و در عوض می تواند از اینترنت اشیاء به واسطه توسعه آن در دنیای واقعی منتفع شود و سرویس ها و خدمات جدیدی را در یک فضای توزیع شده و مجازی و در ابعاد مختلف زندگی انسان ایجاد نماید .رایانش ابری در CloudIOT به عنوان لایه واسط بین اشیاء متصل به اینترنت و برنامه های کاربردی عمل می کند . به طوری که تمام پیچیدگیهای لایه های پایین را از دید کار بر مخفی می سازد .<br /><br />
<br />
== نتیجه گیری ==<br />
در این تحقیق سعی شد با بهره گیری از مقالات و تحقیقات مختلف انجام شده در حوزه رایانش ابری و اینترنت اشیاء ، مفاهیم پایه ای هریک بیان شده و لزوم یکپارچگی این دو زمینه تشریح شود . یکپارچگی که ماحصل آن ایجاد مفهوم جدیدی به نام cloud of thing(CoT) می باشد .بدیهی است هر زمینه تکنولوژیکی در ابتدای کار با چالشها و محدودیت هایی در توسعه و کاربرد پذیری روبه رو می باشد . در این تحقیق مشکلات و مسائلی که اینترنت اشیاء با آن روبرو بود بیان شد و راهکارهای رایانش ابری برای این مشکلات ارائه شد . علیرغم این که این راهکارها بسیاری از مشکلات را مرتفع می سازد ولی با این حال بخشی از مشکلات به قوت خود باقی است. یکسان سازی پورتکل های ارتباطی تجهیزات ، ایجاد مدل های اطلاعاتی ساخت یافته ، ، توسعه پروتکل های ارتباطی جدید و یا توسعه استانداردهای جدید در ساخت ، راه اندازی و استفاده از تجهیزات همه و همه از چالشهایی هستند که رفع همه آنها به گذشت زمان و به تحقیقات بیشتر نیاز دارد .<br />
<br />
== مراجع ==<br />
<br />
1. Y.-K. Chen "Challenges and opportunities of internet of things" <em>The Proceedings of 17th Asia and South Pacific Design Automation Conference</em> 2012.<br />
<br />
2. M. Wu "Research on the architecture of Internet of things" <em>The Proceedings of 3rd International Conference on Advanced Computer Theory and Engineering</em>.<br />
<br />
3. G. Kortuem F. Kawsar D. Fitton and V. Sundramoorthi "Smart objects and building blocks of internet of things" <em>IEEE Internet Computing Journal</em> vol. 14 no. 1 pp. 44-51 2010.<br />
<br />
4. R. Khan S. Ullah Khan R. Zaheer and S. Khan "Future internet: The internet of things architecturepossible applications and key challenges" <em>The Proceedings of 10th International Conference on Frontiers of Information Technology Islamabad Pakistan</em> 2012.<br />
<br />
5. D. Uckelamann M. Harrison and F. Michahelles <em>Architecting the Internet of Things</em> 2011.<br />
<br />
6. S. Zhang "Cloud computing research and development trend" <em>The Proceedings of International Conference on Future Networks</em> 2010.<br />
<br />
7. W. Ma "The survey and research on application of cloud computing" <em>The Proceedings of 7th International Conference on Computerl Science and Education</em> 2012.<br />
<br />
8. Y. Jadeja "Cloud computing-concepts architecture and challenges" <em>The Proceedings of International Conference on Computing Electronics and Electrical Technologies</em> 2012.<br />
<br />
9. M. Zhou "Services in the cloud computing era: A survey" <em>The Proceedings of 4th International Universal Communications Symposium</em> 2010.<br />
<br />
10. J. Gubbi R. Buyya S. Marusic and M. Palaniswami "Internet of things (iot): A vision architectural elements and future directions" <em>Technical Report CLOUDS-TR-2012-2012 July</em> 2012.<br />
<br />
11. D. Evans "The internet of things how the next evolution of the internet is changing everything" <em>Whitepaper Cisco Internet Business Solutions Group (IBSG)</em> 2011.<br />
<br />
12. "British internet users' personal information on major 'cloud' storage services can be spied upon routinely by US authorities" <em>The Independent</em> 2013.</div>Aminsalehzadehhttp://wiki.occc.ir/index.php?title=Cloud_of_Things:_Integrating_Internet_of_Things_and_cloud_computing_and_the_issues_involved&diff=16890Cloud of Things: Integrating Internet of Things and cloud computing and the issues involved2017-01-25T10:19:16Z<p>Aminsalehzadeh: /* CloudIOT و لزوم یکپارچگی IOT و Cloud */</p>
<hr />
<div>== چکیده ==<br />
<br /><br />
<br />
اینترنت اشیاء و یارانش ابری به عنوان دو تکنولوژی مهم از سالیان گذشته نقشی اساسی در زندگی انسان در عصر حاضر ایفا میکنند . مفهوم اینترنت اشیاء در بردارنده ارتباطات تجهیزات و دستگاههایی با قابلیت اتصال به اینترنت می باشد. انسان با گذشت زمان همواره و پیشرفت تکنولوژی سعی می کند از امکانات و تجهیزات بی جان در انجام فعالیتهای خود استفاده کند . پدیده اینترنت و گستردگی استفاده از آن در کامپیوتر های شخصی و خانگی ، زمینه استفاده از آن در غالب تجهیزات مورد استفاده انسان را فراهم کرده است . با گذشت زمان همواره به تعداد انواع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت اضافه می شود و هوشمندی تجهیزات روز به روز به عنوان یکی از نیازمندیهای بشر پر رنگ تر از قبل می شود . این تجهیزات با فراهم شدن امکان اتصال به اینترنت می توانند اطلاعات دقیق و به روزی را در اختیار انسان قرار دهند و کاربر انسانی با دریافت اطلاعات از تجهیرات و با صدور فرمانهایی تحت بستر اینترنت می تواند فعالیتهایی را به واسطه تجهیزات متصل به اینترنت انجام دهد <br />
از طرفی با توسعه استفاده از شبکه های ارتباطی و نیز تجهیزات رایانه ای در سازمانها ، داشتن تجهیزات و ملزمات ذخیره سازی و پردازشی قدرتمند ، به روز و امن مزیتهای رقابتی چشمگیری در کسب و کار های سازمانها ایجاد می کند . با توجه به هزینه های زیاد تجهیزات دخیره سازی ، پردازشی و ارتباطی و نیز لزوم نگهداری و پشتیبانی این تجهیزات جهت دریافت خدمات به روز و امن ، سازمانها و کاربران انسانی را با چالشهای عدیده ای در جهت بهره برداری از مزایا و فرصتهای بالقوه این قبیل تکنولوژی ها مواجه می کند. این قبیل چالشها و مشکلات پدید آورنده مفهومی به نام رایانش ابری شده است که در پی آن سازمانها و کاربران می توانند فارغ از دغدغه ها و چالشهای مذکور با پرداخت هزینه هایی تمامی نیازمندیهای مد نظر خود را با کیفیت و کمیت مشخصی در قالب خدمات ابری در اختیار بگیرند .<br />
با در نظر گرفتن هر دو مفهوم رایانش ابری و اینترنت اشیا امکان بهره برداری از تجهیزات هوشمند در زمینه های مختلف زندگی در قالب خدمات ابری ، مفهوم و زمینه جدیدی به نام CloudIOT ایجاد نموده است . در این مفهوم تلاش بر این است که از تمامی فرصت ها و زمینه های مفید اینترنت اشیاء در قالب خدمات و جهارچوبهای رایانش ابری بهره برداری شود به نحوی که چالشهای موجود در هر دوزمینه به حداقل برسد . در این تحقیق سعی شده است ضمن ارائه مفاهیمی از هر دو زمینه تکنولوژیکی دغدغه ها و مشکلات موجود در یکپارچگی دو زمینه مذکور بررسی شده و راهکارها و امکانات موجود جهت رفع این دغدغه ها و یا حداقل کم کردن مشکلات بهره برداری از آنها بررسی شود<br />
<br /><br />
<br />
== مقدمه ==<br />
در سال 1999 کوین اشتون پیش بینی کرد که آینده رایانش بیش از آنکه وابسته به اطلاعات و داده های تولیدی یا ارائه شده توسط انسان باشد به اطلاعات تولید شده توسط اشیاء با قابلیت پردازش بستگی دارد .بنابراین وی ایده ای به نام اینترنت اشیاء را ارائه کرد که در آن اشیاء شناسایی شده و قادرند اطلاعاتی از پیرامون خود دریافت یا برداشت نمایند . این اشیاء قادرند به یکدیگر متصل شده و در تعامل با سرور ها ، اطلاعاتی را با آنها ردو بدل کنند.اشیاء در این مفهوم با پرس و جو از یکدیگر قادر خواهند بود ضمن دریافت اطلاعات درست از یکدیگر در هم تاثیر گذار بوده و در وضعیت خود و یا حتی در برنامه های خود تغییراتی را ایجاد نمایند .اشیاء به واسطه سنسورهایی که دارند اطلاعات را دریافت می کنند و در صورت تعبیه عامل های نرم افزاری هوشمند در آنها انسانها قادر خواهند بود هر رخداد یا وضعیتی را در محیط پیرامونی خود کنترل و رهگیری نمایند . استفاده از این عامل ها و تجهیزات می تواند در جهت کاهش هر گونه کمبود اطلاعاتی و یا در جهت کاهش هزینه ها مورد استفاده قرار گیرد . از طرفی رایانش ابری به عنوان یکی از پدیده های تکنولوژیکی چند سال اخیز به دلیل مزایا و قابلیت ها مهم و فراوان بسیار فراگیر شده است و تقریبا اغلب سرویسهای مورد نیاز کاربران را می توانند در حوزه رایانش ابری با کیفیت مناسب ارائه شوند . همین موضوع ما را ناگزیر می کند در حوزه اینترنت اشیاء نیز از این قابلیتهای رایانش ابری استفاده نماییم . در این تحقیق سعی شده است ضمن تشریح مبانی هر دو تکنولوژی ، به مشکلات و چالشهای موجود و آینده در یکپارچگی آنها پرداخته شود .<br />
<br />
== بررسی ادبیات موضوع ==<br />
=== اینترنت اشیاء ===<br />
<br />
اینترنت اشیاء به عنوان آینده تجهیزات پردازشی و اینترنت تلقی می شود . در این مفهوم عبارت شی هر تجهیز ارتباطی یا غیر ارتباطی را می تواند شامل شود . از تجهیزات هوشمند در لایه های بالایی گرفته تا سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات محیط در لایه های پایینی .در این مفهوم اشیاء تشکیل دهنده گرههای ارتباطی می باشند که به واسطه پروتکل هایی با یکدیگر به تبادل اطلاعات می پردازند. برخی ار این اشیاء متصل به یکدیگر تنها جنبه استاتیک و فیزیکی دارند و صرفا به دریافت و یا ارسال اطلاعات می پردازند ولی برخی دیگر از این دسته تجهیزات هوشمند می باشند که قابلیت هایی فراتر از این موارد داشته و قادرند به واسطه منابع سخت افزاری ، ارتباطی و نرم افزاری که در اختیار دارند برخی از فعالیتهای انسانی را به جای انسان و به صورت خودکار انجام دهند .در شکل شماره 1 فرایند تغییر داده های خام و تبدیل آنها به اطلاعات و دانش مفید در اینترنت اشیاء نمایش داده شده است .<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 1<br />
|-<br />
| http://s1.picofile.com/file/8283748834/IOTDataFlow.JPG<br />
|}<br />
<br />
==== معماری ====<br />
معماری اینترنت اشیاء از چند بخش اصلی تشکیل شده است :1. لایه دریافت یا ادراک 2. لایه شبکه و 3. لایه کاربرد . برخی محققان دو لایه دیگر نیز به موارد فوق اضافه کرده اند . این لایه های اضافی عبارتند از لایه میان افزار و لایه کسب و کار. لایه میان افزار بین لایه شبکه و کاربرد و لایه کسب و کار به عنوان بالاترین لایه و بالاتر از لایه کاربرد قرار می گیرد .<br /><br />
لایه دریافت /ادراک : در این لایه کلیه تجهیزات متصل به شبکه اینترنتی به واسطه سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات ، اطلاعاتی از محیط پیرامونی دریافت می کنند .هدف اصلی در این لایه جمع پآوری اطلاعات می باشد.<br /><br />
لایه میان افزار: اطلاعات جمع آوری شده از لایه ادراک که به واسطه لایه شبکه منتقل شده است در این لایه ذخیره سازی و مدیریت می شوند . اطلاعات ذخیره و پردازش می شود و تصمیمات خاصی بر مبنای قواعد از پیش تعریف شده ای به صورت خودکار اتخاد می شود و سپس خروجی به لایه بعدی یعنی لایه کاربرد انتقال می یابد. <br /><br />
لایه کاربرد :در این لایه اطلاعات و خروجی دریافتی از لایه میان افزار مدیریت شده و نمایی از اطلاعات دریافتی ارائه می شود . اطلاعات خام دریافتی از پاین ترین لایه ، متناسب با نیازمندیهای کاربر ارائه می شود و مفهوم هوشمندی در خروجی ها نمود پیدا می کند . شهر هوشمند ، ردیابی حمل و نقل ، سیستم سلامت هوشمند و ... از جمله مثالهایی از لابه کاربرد در اینترنت اشیاء به شمار می روند .<br /><br />
لایه کسب و کار : آخرین لایه از معماری پنج لایه ای اینترنت اشیاء می باشد که در آن امکان کسب درآمد از اطلاعات جمع آوری شده در قالب سرویسها و خدمات مختلف میسر می شود . به عبارت دیگر ، اطلاعات لایه کاربرد در قالب خدمات معنی داری مدل سازی شده و ارائه می شود و مجموع سرویس ها و مدل های اطلاعاتی تولید شده امکان ایجاد سرویسها و مدلهای جدید را فراهم می کند .در این مرحله تحلیل و بررسی اطلاعات در زمینه های مختلف با هدف تولید دانش انجام می شود که ارزشهای ایجاد شده از دانش تولیدی در این لایه ، منجر به کسب درآمد برای ارائه دهنده خدمات می شود . <br /><br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 2<br />
|-<br />
| http://s8.picofile.com/file/8283573942/IOTLayers.JPG<br />
|}<br />
==== چالشها ====<br />
*رشد سریع <br />
با توجه به رشد سریع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت و به ویژه تولید سنسورهایی که به قادرند به صورت مستقل با استفاده از برخی تکنولوژیهای ارتباطی از قبیل 3G یا 4G به اینترنت متصل شوند ، تعداد تجهیزات بسیار بیشتر از تعداد کاربران انسانی خواهد بود . یکی از مشکلات اصلی در این بین نام گذاری و شناسایی این تعداد شئ در اینترنت می باشد. از طرفی تجهیزات با پروتکل ها و قابلیت های ناهمگونی با یکدیگر تولید می شوند که هر یک از آنها نیازمندیهای خاصی را برای استفاده لازم دارند.<br />
*هزینه سرویس و نگهداری <br />
با توجه به تعداد زیاد سنسورها موضوع نگهداری و پشتیبانی آنها از اهمیت بالایی برخوردار می باشد . چرا که به جهت کثرت وسیع در مقیاس بسیار زیاد ، ممکن است حجم فعالیتهای نگهداری و پشتیبانی آنها به طرز خیلی سریعی افزایش یابد به طوری که مزایای استفاده از آنها را تحت الشعاع قرار دهد . تکنولوژیها و دانش به کار رفته در تولید آنها باید به گونه ای باشد که قابلیت نصب سریع و آسان آنها حتی توسط کاربران عادی میسر و سهل باشد .<br />
از طرفی در صورت بهینه نبودن مصرف انرژی تجهیزات و سنسورهای متصل به آنها ، همزمان با افزایش تعداد تجهیزات و سنسورها ، انرژی مصرفی آنها افزایش می یابد. لذا یکی از چالشهای مهم دیگر مصرف انرژی این تجهیزات می باشد که ایجاب می کند از سنسورهای با مصرف انرژی بسیار کم در اینترنت اشیاء استفاده شود .<br />
بسیاری از تجهیزات به دلیل محل های نصب مختلف دسترسی به منبع تغذیه ندارند . لذا در بسیاری از مواقع ضروری است از باتری برای تامین برق مصرفی تجهیزات استفاده شود . با توجه به عمر محدود باتری ها و به منظور اطمینان از کاهش هزینه های نگهداری ، ضروری است تکنولوژی به کار رفته در ساخت باتری ها به گونه ای باشد که به مدت بسیار طولانی نیاز به تعویض نداشته باشند .<br />
*شبکه سنسورها <br />
اتصال تعداد زیاد سنسور و تجهیز به شبکه یکی از دغدغه های مهم در اینترنت اشیاء می باشد . صرف نظر از نام گذاری و شناسایی تجهیزات که در بالا به آن اشاره شد امکان تبادل داده در شبکه به دلیل ناهمگونی تجهیزات ممکن است دشوار باشد .از طرفی به دلیل تعداد بسیار زیاد تجهیزات و پروتکل های ارتباطی متنوع ، تامین امنیت و حریم خصوصی در این شبکه ها بسیار دشوار خواهد بود .<br />
<br />
*اطلاعات و داده ها<br />
داده های تولیدی توسط تجهیزات در اینترنت اشیاء ، ویژگیها و نیازمندیهای خاصی دارند که آنها را با داده های تولیدی توسط انسان متمایز میکند.این داده ها در بسیاری از مواقع نیاز به پردازش بی وقفه و بلادرنگ دارند . در برخی کاربردها داده ها بی وقفه تولید می شوند پردازش بی وقفه بسیار حیاتی می باشد و توقف آن مقدور نبوده و یا ممکن است اهداف استفاده از اشیاء را نقض کند .<br />
بدیهی است که داده های تولیدی توسط تعداد کثیری از سنسورها به طرز بسیار زیادی مشکل افزونگی اطلاعات را خواهد داشت . به عنوان مثال ممکن است دو سنسور مکان یاب در دو نقطه متفاوت در یک شهر ، هر دو اسم شهر را به عنوان موقعیت مکانی ارسال نمایند . حال تصور کنیم که برای چند فیلد اطلاعاتی و تعداد میلیونی سنسورها چه حجمی از داده های تکراری تولید خواهد شد.<br />
حجم زیاد داده ها و افزونگی اطلاعات تامین صحت ، جامعیت و قابلیت اطمینان داده ها را دشوار می کند .در اینصورت تفکیک اطلاعات درست از نادرست کاری بسیار دشوار خواهد بود .<br />
همانطور که در بالا و در توضیحات مربوط به اینترنت اشیاء بدان اشاره شد ، هدف از جمع آوری اطلاعات خام و انتقال آنها در شبکه ، تبدیل آنها به اطلاعات و در تولید دانش و انجام عملیاتی بر مبنای دانش تولید شده می باشد. لذا یکی از اصلیترین مشکلات موجود در اینترنت اشیاء ، امکان داده کاوی و استخراج دانش از اطلاعات حجیم تولید شده است که نیازمند الگوریتم ها و مکانیزمهای پیچیده ای می باشد .<br />
<br />
=== رایانش ابری ===<br />
رایانش ابری پدیده سالهای اخیر دنیای تکنولوژی فناوری اطلاعات و ارتباطات می باشد که در سالهای اخیر رشد و توسعه بسیار سریعی داشته است . توسعه سریع سخت افزار و نرم افزار و افزایش روز افزون نیاز به منابع ذخیره سازی ، پردازشی ، ارتباطی و کاربردی ، گران بودن هزینه تامین این منابع ، مشکلات نگهداری و پشتیبانی آنها ، همه و همه باعث شده اند که رایانش از کامپیوتر ها و تجهیزات رومیزی به اینترنت و مراکز داده عظیم منتقل شوند . بدین ترتیب بسیاری از نگرانی ها و دغدغه ها از چندین میلیون کاربر به چند راده دهنده خدمات ابری منتقل می شود و کاربران فارغ از مشکلات و نگرانیهای ذکر شده و تنها بر مبنای مبالغ پرداختی خود خدمات نهایی را دریافت می کنند .<br />
خدمات قابل ارائه در رایانش ابری را می توان به چهار اصلی تقسیم می شود :<br /><br />
<br />
Software as a service (SaaS)<br /><br />
در این مدل از رایانش ابری ، نرم افزار به عنوان سرویس یا خدمت نهایی به کاربر ارائه می شود . در این حالت کاربر نگرانی ای در خصوص نصب نرم افزار و یا منابع مورد نیاز آن نداشته و تنها بر اساس مبلغ پرداختی خود از نرم افزار موضوع خدمت بهره خواهد برد . تنها نیازمندی کاربر در این حالت داشتن ارتباط اینترنتی و ارتباط با مرکز داده ارائه دهنده خدمت خواهد بود .<br /><br />
Platform as a service (PaaS)<br /><br />
<br />
در مدل سکو به عنوان خدمت ، سکوی توسعه نرم افزار و برنامه کاربردی در اختیار کاربر قرار می گیرد .در این حالت تمام منابع و ابزارهای مورد نیاز کاربر برای ساخت برنامه های کاربردی در اختیار آن قرار خواهد گرفت .<br /><br />
<br />
Network as a service(NaaS)<br /><br />
<br />
مدل شبکه به عنوان خدمت ، یک یا چند شبکه مجازی تمام قابلیت ها و امکانات موجود در شبکه های واقعی در اختیار کاربر یا سازمان قرار می گیرد . در این حالت کاربر می تواند تمام پیکربندیها و تنظیمات لازم را به همراه نود ها و شناسه های آی پی در این شبکه تعریف کند.<br /><br />
<br />
Infrastructure as a service (IaaS)<br /><br />
<br />
در مدل زیرساخت به عنوان سرویس ، نیازمندیهای ذخیریه سازی و پردازشی کاربر در اختیار وی قرار داده می شود و کاربر می تواند در قبال پرداخت مبلغ اجاره ای ، به مدت زمان مشخصی منابع ذخیره سازی و پردازشی خود را بدون نیاز به خرید تجهیزات در اختیار داشته باشد .<br /><br />
=== روند رشد ===<br />
تکنولوژی های اینترنت اشیاء و رایانش ابری ، هر کدام تغییرات مستقل از یکدیگر داشته اند.شکل 2 برآوردی از میزان توسعه و علاقه مندیها در هر دو حوزه در سالهای اخیر را به خوبی نشان می دهد <br /><br />
<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 3<br />
|-<br />
| http://s6.picofile.com/file/8283731226/IOTTrend.JPG<br />
|}<br />
<br />
=== CloudIOT و لزوم یکپارچگی IOT و Cloud ===<br />
اینترنت در حال توسعه می باشد و توسعه اینترنت و گستردگی و سهولت استفاده از آن ، نیاز به استفاده وسیع از آن را بیش از پیش می کند . روز به روز به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . این تجهیزات در گذشته محدود به کامپیوتر های شخصی بوده اند ولی در حال حاضر به دلیل امکان استفاده از اینترنت به منظور دسترسی به اطلاعات دقیق و به روز راه دور ، به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . تجهیزات جدید با هدف رفع نیازمندیهای بشری در زمینه های مختلف زندگی تولید می شوند و امکان دسترسی انسان به آنها و کنترل آنها از راه دور به عنوان یکی از ملزومات در تولید تجهیزات لحاظ می شود .هر دستگاه متصل داده هایی را از محیط های پیرامونی دریافت و آنها را ذخیره می کند . روز به روز به حجم داده های تولیدی افزوده می شود و لزوم نگهداری آنها در فضایی امن و مطمئن ضرورت پیدا می کند . به منظور تولید اطلاعات مفید از داده ها ، ضروری است پردازشهایی روی آنها انجام شود و با افزایش حجم و پیچیدگی اطلاعات لزوم نیاز به منابع پردازشی قوی آشکار می شود . به منظور سهولت دسترسی به اطلاعات در هر زمان و مکانی ضروری است اطلاعات بر روی شبکه های محلی یا اینترنت مبادله شوند . در نهایت برای تولید دانش بیشتر از آنها ضروری است تحلیل های پیچیده و زیادی روی آنها انجام شود .<br /><br />
<br />
بنابراین ،با توجه به مواردی که بیان شد اهم مشکلات و دغدغه های موجود در اینترنت اشیاء را می توان به شرح زیر بیان کرد :<br />
* افزایش سریع اطلاعات و نیاز به فضای دخیره سازی که در تجهیزات وجود ندارد <br />
* افزایش نیازمندیهای پردازشی که در اینترنت اشیاء موجود نیست <br />
* افزایش ارتباطات بین موجودیت ها در اینترنت اشیاء<br />
* نیاز به منابع سخت افزاری و نرم افزاری داده کاوی و تولید دانش<br />
با توجه به توضیحات بالا در خصوص هر دو تکنولوژی می توان از فرصتها و مزایای رایانش ابری به منظور رفع چالشهای موجود در اینترنت اشیاء بهره برد . در ادامه با جمع بندی مشکلات ذکر شده در اینترنت اشیاء ، راهکارهای رایانش ابری جهت رفع آنها را تشریح می شود .<br /><br />
*منابع ذخیره سازی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء تعداد زیادی از تجهیزات همواره در حال تولید داده ها ساخت یافته و یا غیر ساخت یافته با حجم و نوع مختلف می باشند . این داده ها در نهایت ممکن است به جمع بندی ، نمایش ، بایگانی، نمایش بصری ، دسترسی و ... نیاز داشته باشند . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن فضای ذخیره سازی ارزان و متناسب با نیاز ، مناسب ترین و بهینه ترین راهکار برای این کاربرد ها می باشد . <br />
از طرفی به دلیل تامین سطح بالایی از امنیت و تامین حریم خصوصی در رایانش ابری، یکی دیگر از مهمترین مشکلات مربوط به اطلاعات در اینترنت اشیاء به واسطه بهره گیری از آن مرتفع می شود .<br /><br />
*منابع پردازشی <br /><br />
تجهیزات در اینترنت اشیاء منایع پردازشی بسیار محدودی دارند و ضروری است اطلاعات را به منظور پردازش به نود های سریعتر با قابلیت هاتی پردازشی بیشتر ارسال کنند. در صورتی که تناسبی بین اطلاعات تولیدی و زیرساخت محاسباتی وجود نداشته باشد پردازش اطلاعات با مشکل مواجه می شود . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن منابع پردازشی سریع و متناسب با نیاز می تواند راهکار مناسبی برای رفع مشکل باشد .<br /><br />
*منابع ارتباطی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء ، به دلیل لزوم ارتباط تجهیزات با اینترنت و با یکدیگر ، هر دستگاه از شناسه مستقلی در شبکه برخوردار خواهد بود و برای تبادل اطلاعات به سخت افزار های ارتباطی نیاز خواهد داشت . هزینه تامین و نگهداری هر یک از این تجهیزات زیاد بوده و ممکن است مقرون به صرفه نباشد . رایانش ابری به دلیل امکان فراهم نمودن شبکه یا شبکه های مستقل ، کاربران را از تامین تجهیزات سخت افزاری ازتباطی و هزینه های نگهداری و مدیریت آنها بی نیاز می کند .<br />
جدول زیر تناسب رایانش ابری به منظور بهره گیری و استفاده در اینترنت اشیاء را از ابعاد مختلف نمایان می کند . <br /><br />
<br /><br />
<br />
جدول 1<br /><br />
{| class="wikitable"<br />
|-<br />
! خدمات ابری !! اینترنت اشیاء<br />
|-<br />
| دسترس پذیری بدون محدودیت مکانی(امکان دریافت خدمات در هر نقطه مکانی) || فراگیر(وجود اشیاء در همه جا به صورت گسترده)<br />
|-<br />
| منابع مجازی (غیر سخت افزاری) || نیازمند اشیاء در دنیای واقعی<br />
|-<br />
| قابلیت های محاسباتی نامحدود به صورت مجازی || قابلیت های محاسباتی محدود<br />
|-<br />
| قابلیت ها و امکانات ذخیره سازی مجازی نامحدود || فاقد امکانات ذخیره سازی یا دارای امکانات ذخیره سازی محدود<br />
|-<br />
| استفاده از اینترنت برای ارائه خدمات || استفاده از اینترنت به منظور اتصال یک نقطه به شبکه اشیاء<br />
|-<br />
| به منظور مدیریت داده های حجیم|| منبع تولید داده های حجیم<br />
|}<br />
<br />
===درخت دانش===<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 4-درخت دانش<br />
|-<br />
| http://s2.picofile.com/file/8283732484/Tree.JPG<br />
|}<br />
===جدول دانش ===<br />
<br />
<br /><br />
<br />
[[پرونده:cloudIOT_Table.JPG|100px|قاب|وسط]]<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== بدنه تحقیق ==<br />
<br />
با توجه به مزایای رایانش ابری که در بالا توضیح داده شده ، و محدودیت های اینترنت اشیاء در توسعه ، بسیاری از این محدودیت ها همان مواردی می باشند که در مزایای رایانش ابری وجود دارند . لذا اینترنت اشیاء با استفاده از این قابلیت ها در رایانش ابری می تواند بسیاری از محدودیت ها و مشکلات موجود در توسعه را مرتفع سازد . رایانش ابری یک راهکار پر فایده ای برای پیاده سازی مدیریت سرویس دراینتر نت اشیاء ارائه می کند و در عوض می تواند از اینترنت اشیاء به واسطه توسعه آن در دنیای واقعی منتفع شود و سرویس ها و خدمات جدیدی را در یک فضای توزیع شده و مجازی و در ابعاد مختلف زندگی انسان ایجاد نماید .رایانش ابری در CloudIOT به عنوان لایه واسط بین اشیاء متصل به اینترنت و برنامه های کاربردی عمل می کند . به طوری که تمام پیچیدگیهای لایه های پایین را از دید کار بر مخفی می سازد .<br /><br />
<br />
== نتیجه گیری ==<br />
در این تحقیق سعی شد با بهره گیری از مقالات و تحقیقات مختلف انجام شده در حوزه رایانش ابری و اینترنت اشیاء ، مفاهیم پایه ای هریک بیان شده و لزوم یکپارچگی این دو زمینه تشریح شود . یکپارچگی که ماحصل آن ایجاد مفهوم جدیدی به نام cloud of thing(CoT) می باشد .بدیهی است هر زمینه تکنولوژیکی در ابتدای کار با چالشها و محدودیت هایی در توسعه و کاربرد پذیری روبه رو می باشد . در این تحقیق مشکلات و مسائلی که اینترنت اشیاء با آن روبرو بود بیان شد و راهکارهای رایانش ابری برای این مشکلات ارائه شد . علیرغم این که این راهکارها بسیاری از مشکلات را مرتفع می سازد ولی با این حال بخشی از مشکلات به قوت خود باقی است. یکسان سازی پورتکل های ارتباطی تجهیزات ، ایجاد مدل های اطلاعاتی ساخت یافته ، ، توسعه پروتکل های ارتباطی جدید و یا توسعه استانداردهای جدید در ساخت ، راه اندازی و استفاده از تجهیزات همه و همه از چالشهایی هستند که رفع همه آنها به گذشت زمان و به تحقیقات بیشتر نیاز دارد .<br />
<br />
== مراجع ==<br />
<br />
1. Y.-K. Chen "Challenges and opportunities of internet of things" <em>The Proceedings of 17th Asia and South Pacific Design Automation Conference</em> 2012.<br />
<br />
2. M. Wu "Research on the architecture of Internet of things" <em>The Proceedings of 3rd International Conference on Advanced Computer Theory and Engineering</em>.<br />
<br />
3. G. Kortuem F. Kawsar D. Fitton and V. Sundramoorthi "Smart objects and building blocks of internet of things" <em>IEEE Internet Computing Journal</em> vol. 14 no. 1 pp. 44-51 2010.<br />
<br />
4. R. Khan S. Ullah Khan R. Zaheer and S. Khan "Future internet: The internet of things architecturepossible applications and key challenges" <em>The Proceedings of 10th International Conference on Frontiers of Information Technology Islamabad Pakistan</em> 2012.<br />
<br />
5. D. Uckelamann M. Harrison and F. Michahelles <em>Architecting the Internet of Things</em> 2011.<br />
<br />
6. S. Zhang "Cloud computing research and development trend" <em>The Proceedings of International Conference on Future Networks</em> 2010.<br />
<br />
7. W. Ma "The survey and research on application of cloud computing" <em>The Proceedings of 7th International Conference on Computerl Science and Education</em> 2012.<br />
<br />
8. Y. Jadeja "Cloud computing-concepts architecture and challenges" <em>The Proceedings of International Conference on Computing Electronics and Electrical Technologies</em> 2012.<br />
<br />
9. M. Zhou "Services in the cloud computing era: A survey" <em>The Proceedings of 4th International Universal Communications Symposium</em> 2010.<br />
<br />
10. J. Gubbi R. Buyya S. Marusic and M. Palaniswami "Internet of things (iot): A vision architectural elements and future directions" <em>Technical Report CLOUDS-TR-2012-2012 July</em> 2012.<br />
<br />
11. D. Evans "The internet of things how the next evolution of the internet is changing everything" <em>Whitepaper Cisco Internet Business Solutions Group (IBSG)</em> 2011.<br />
<br />
12. "British internet users' personal information on major 'cloud' storage services can be spied upon routinely by US authorities" <em>The Independent</em> 2013.</div>Aminsalehzadehhttp://wiki.occc.ir/index.php?title=Cloud_of_Things:_Integrating_Internet_of_Things_and_cloud_computing_and_the_issues_involved&diff=16889Cloud of Things: Integrating Internet of Things and cloud computing and the issues involved2017-01-25T10:14:17Z<p>Aminsalehzadeh: /* بدنه تحقیق */</p>
<hr />
<div>== چکیده ==<br />
<br /><br />
<br />
اینترنت اشیاء و یارانش ابری به عنوان دو تکنولوژی مهم از سالیان گذشته نقشی اساسی در زندگی انسان در عصر حاضر ایفا میکنند . مفهوم اینترنت اشیاء در بردارنده ارتباطات تجهیزات و دستگاههایی با قابلیت اتصال به اینترنت می باشد. انسان با گذشت زمان همواره و پیشرفت تکنولوژی سعی می کند از امکانات و تجهیزات بی جان در انجام فعالیتهای خود استفاده کند . پدیده اینترنت و گستردگی استفاده از آن در کامپیوتر های شخصی و خانگی ، زمینه استفاده از آن در غالب تجهیزات مورد استفاده انسان را فراهم کرده است . با گذشت زمان همواره به تعداد انواع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت اضافه می شود و هوشمندی تجهیزات روز به روز به عنوان یکی از نیازمندیهای بشر پر رنگ تر از قبل می شود . این تجهیزات با فراهم شدن امکان اتصال به اینترنت می توانند اطلاعات دقیق و به روزی را در اختیار انسان قرار دهند و کاربر انسانی با دریافت اطلاعات از تجهیرات و با صدور فرمانهایی تحت بستر اینترنت می تواند فعالیتهایی را به واسطه تجهیزات متصل به اینترنت انجام دهد <br />
از طرفی با توسعه استفاده از شبکه های ارتباطی و نیز تجهیزات رایانه ای در سازمانها ، داشتن تجهیزات و ملزمات ذخیره سازی و پردازشی قدرتمند ، به روز و امن مزیتهای رقابتی چشمگیری در کسب و کار های سازمانها ایجاد می کند . با توجه به هزینه های زیاد تجهیزات دخیره سازی ، پردازشی و ارتباطی و نیز لزوم نگهداری و پشتیبانی این تجهیزات جهت دریافت خدمات به روز و امن ، سازمانها و کاربران انسانی را با چالشهای عدیده ای در جهت بهره برداری از مزایا و فرصتهای بالقوه این قبیل تکنولوژی ها مواجه می کند. این قبیل چالشها و مشکلات پدید آورنده مفهومی به نام رایانش ابری شده است که در پی آن سازمانها و کاربران می توانند فارغ از دغدغه ها و چالشهای مذکور با پرداخت هزینه هایی تمامی نیازمندیهای مد نظر خود را با کیفیت و کمیت مشخصی در قالب خدمات ابری در اختیار بگیرند .<br />
با در نظر گرفتن هر دو مفهوم رایانش ابری و اینترنت اشیا امکان بهره برداری از تجهیزات هوشمند در زمینه های مختلف زندگی در قالب خدمات ابری ، مفهوم و زمینه جدیدی به نام CloudIOT ایجاد نموده است . در این مفهوم تلاش بر این است که از تمامی فرصت ها و زمینه های مفید اینترنت اشیاء در قالب خدمات و جهارچوبهای رایانش ابری بهره برداری شود به نحوی که چالشهای موجود در هر دوزمینه به حداقل برسد . در این تحقیق سعی شده است ضمن ارائه مفاهیمی از هر دو زمینه تکنولوژیکی دغدغه ها و مشکلات موجود در یکپارچگی دو زمینه مذکور بررسی شده و راهکارها و امکانات موجود جهت رفع این دغدغه ها و یا حداقل کم کردن مشکلات بهره برداری از آنها بررسی شود<br />
<br /><br />
<br />
== مقدمه ==<br />
در سال 1999 کوین اشتون پیش بینی کرد که آینده رایانش بیش از آنکه وابسته به اطلاعات و داده های تولیدی یا ارائه شده توسط انسان باشد به اطلاعات تولید شده توسط اشیاء با قابلیت پردازش بستگی دارد .بنابراین وی ایده ای به نام اینترنت اشیاء را ارائه کرد که در آن اشیاء شناسایی شده و قادرند اطلاعاتی از پیرامون خود دریافت یا برداشت نمایند . این اشیاء قادرند به یکدیگر متصل شده و در تعامل با سرور ها ، اطلاعاتی را با آنها ردو بدل کنند.اشیاء در این مفهوم با پرس و جو از یکدیگر قادر خواهند بود ضمن دریافت اطلاعات درست از یکدیگر در هم تاثیر گذار بوده و در وضعیت خود و یا حتی در برنامه های خود تغییراتی را ایجاد نمایند .اشیاء به واسطه سنسورهایی که دارند اطلاعات را دریافت می کنند و در صورت تعبیه عامل های نرم افزاری هوشمند در آنها انسانها قادر خواهند بود هر رخداد یا وضعیتی را در محیط پیرامونی خود کنترل و رهگیری نمایند . استفاده از این عامل ها و تجهیزات می تواند در جهت کاهش هر گونه کمبود اطلاعاتی و یا در جهت کاهش هزینه ها مورد استفاده قرار گیرد . از طرفی رایانش ابری به عنوان یکی از پدیده های تکنولوژیکی چند سال اخیز به دلیل مزایا و قابلیت ها مهم و فراوان بسیار فراگیر شده است و تقریبا اغلب سرویسهای مورد نیاز کاربران را می توانند در حوزه رایانش ابری با کیفیت مناسب ارائه شوند . همین موضوع ما را ناگزیر می کند در حوزه اینترنت اشیاء نیز از این قابلیتهای رایانش ابری استفاده نماییم . در این تحقیق سعی شده است ضمن تشریح مبانی هر دو تکنولوژی ، به مشکلات و چالشهای موجود و آینده در یکپارچگی آنها پرداخته شود .<br />
<br />
== بررسی ادبیات موضوع ==<br />
=== اینترنت اشیاء ===<br />
<br />
اینترنت اشیاء به عنوان آینده تجهیزات پردازشی و اینترنت تلقی می شود . در این مفهوم عبارت شی هر تجهیز ارتباطی یا غیر ارتباطی را می تواند شامل شود . از تجهیزات هوشمند در لایه های بالایی گرفته تا سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات محیط در لایه های پایینی .در این مفهوم اشیاء تشکیل دهنده گرههای ارتباطی می باشند که به واسطه پروتکل هایی با یکدیگر به تبادل اطلاعات می پردازند. برخی ار این اشیاء متصل به یکدیگر تنها جنبه استاتیک و فیزیکی دارند و صرفا به دریافت و یا ارسال اطلاعات می پردازند ولی برخی دیگر از این دسته تجهیزات هوشمند می باشند که قابلیت هایی فراتر از این موارد داشته و قادرند به واسطه منابع سخت افزاری ، ارتباطی و نرم افزاری که در اختیار دارند برخی از فعالیتهای انسانی را به جای انسان و به صورت خودکار انجام دهند .در شکل شماره 1 فرایند تغییر داده های خام و تبدیل آنها به اطلاعات و دانش مفید در اینترنت اشیاء نمایش داده شده است .<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 1<br />
|-<br />
| http://s1.picofile.com/file/8283748834/IOTDataFlow.JPG<br />
|}<br />
<br />
==== معماری ====<br />
معماری اینترنت اشیاء از چند بخش اصلی تشکیل شده است :1. لایه دریافت یا ادراک 2. لایه شبکه و 3. لایه کاربرد . برخی محققان دو لایه دیگر نیز به موارد فوق اضافه کرده اند . این لایه های اضافی عبارتند از لایه میان افزار و لایه کسب و کار. لایه میان افزار بین لایه شبکه و کاربرد و لایه کسب و کار به عنوان بالاترین لایه و بالاتر از لایه کاربرد قرار می گیرد .<br /><br />
لایه دریافت /ادراک : در این لایه کلیه تجهیزات متصل به شبکه اینترنتی به واسطه سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات ، اطلاعاتی از محیط پیرامونی دریافت می کنند .هدف اصلی در این لایه جمع پآوری اطلاعات می باشد.<br /><br />
لایه میان افزار: اطلاعات جمع آوری شده از لایه ادراک که به واسطه لایه شبکه منتقل شده است در این لایه ذخیره سازی و مدیریت می شوند . اطلاعات ذخیره و پردازش می شود و تصمیمات خاصی بر مبنای قواعد از پیش تعریف شده ای به صورت خودکار اتخاد می شود و سپس خروجی به لایه بعدی یعنی لایه کاربرد انتقال می یابد. <br /><br />
لایه کاربرد :در این لایه اطلاعات و خروجی دریافتی از لایه میان افزار مدیریت شده و نمایی از اطلاعات دریافتی ارائه می شود . اطلاعات خام دریافتی از پاین ترین لایه ، متناسب با نیازمندیهای کاربر ارائه می شود و مفهوم هوشمندی در خروجی ها نمود پیدا می کند . شهر هوشمند ، ردیابی حمل و نقل ، سیستم سلامت هوشمند و ... از جمله مثالهایی از لابه کاربرد در اینترنت اشیاء به شمار می روند .<br /><br />
لایه کسب و کار : آخرین لایه از معماری پنج لایه ای اینترنت اشیاء می باشد که در آن امکان کسب درآمد از اطلاعات جمع آوری شده در قالب سرویسها و خدمات مختلف میسر می شود . به عبارت دیگر ، اطلاعات لایه کاربرد در قالب خدمات معنی داری مدل سازی شده و ارائه می شود و مجموع سرویس ها و مدل های اطلاعاتی تولید شده امکان ایجاد سرویسها و مدلهای جدید را فراهم می کند .در این مرحله تحلیل و بررسی اطلاعات در زمینه های مختلف با هدف تولید دانش انجام می شود که ارزشهای ایجاد شده از دانش تولیدی در این لایه ، منجر به کسب درآمد برای ارائه دهنده خدمات می شود . <br /><br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 2<br />
|-<br />
| http://s8.picofile.com/file/8283573942/IOTLayers.JPG<br />
|}<br />
==== چالشها ====<br />
*رشد سریع <br />
با توجه به رشد سریع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت و به ویژه تولید سنسورهایی که به قادرند به صورت مستقل با استفاده از برخی تکنولوژیهای ارتباطی از قبیل 3G یا 4G به اینترنت متصل شوند ، تعداد تجهیزات بسیار بیشتر از تعداد کاربران انسانی خواهد بود . یکی از مشکلات اصلی در این بین نام گذاری و شناسایی این تعداد شئ در اینترنت می باشد. از طرفی تجهیزات با پروتکل ها و قابلیت های ناهمگونی با یکدیگر تولید می شوند که هر یک از آنها نیازمندیهای خاصی را برای استفاده لازم دارند.<br />
*هزینه سرویس و نگهداری <br />
با توجه به تعداد زیاد سنسورها موضوع نگهداری و پشتیبانی آنها از اهمیت بالایی برخوردار می باشد . چرا که به جهت کثرت وسیع در مقیاس بسیار زیاد ، ممکن است حجم فعالیتهای نگهداری و پشتیبانی آنها به طرز خیلی سریعی افزایش یابد به طوری که مزایای استفاده از آنها را تحت الشعاع قرار دهد . تکنولوژیها و دانش به کار رفته در تولید آنها باید به گونه ای باشد که قابلیت نصب سریع و آسان آنها حتی توسط کاربران عادی میسر و سهل باشد .<br />
از طرفی در صورت بهینه نبودن مصرف انرژی تجهیزات و سنسورهای متصل به آنها ، همزمان با افزایش تعداد تجهیزات و سنسورها ، انرژی مصرفی آنها افزایش می یابد. لذا یکی از چالشهای مهم دیگر مصرف انرژی این تجهیزات می باشد که ایجاب می کند از سنسورهای با مصرف انرژی بسیار کم در اینترنت اشیاء استفاده شود .<br />
بسیاری از تجهیزات به دلیل محل های نصب مختلف دسترسی به منبع تغذیه ندارند . لذا در بسیاری از مواقع ضروری است از باتری برای تامین برق مصرفی تجهیزات استفاده شود . با توجه به عمر محدود باتری ها و به منظور اطمینان از کاهش هزینه های نگهداری ، ضروری است تکنولوژی به کار رفته در ساخت باتری ها به گونه ای باشد که به مدت بسیار طولانی نیاز به تعویض نداشته باشند .<br />
*شبکه سنسورها <br />
اتصال تعداد زیاد سنسور و تجهیز به شبکه یکی از دغدغه های مهم در اینترنت اشیاء می باشد . صرف نظر از نام گذاری و شناسایی تجهیزات که در بالا به آن اشاره شد امکان تبادل داده در شبکه به دلیل ناهمگونی تجهیزات ممکن است دشوار باشد .از طرفی به دلیل تعداد بسیار زیاد تجهیزات و پروتکل های ارتباطی متنوع ، تامین امنیت و حریم خصوصی در این شبکه ها بسیار دشوار خواهد بود .<br />
<br />
*اطلاعات و داده ها<br />
داده های تولیدی توسط تجهیزات در اینترنت اشیاء ، ویژگیها و نیازمندیهای خاصی دارند که آنها را با داده های تولیدی توسط انسان متمایز میکند.این داده ها در بسیاری از مواقع نیاز به پردازش بی وقفه و بلادرنگ دارند . در برخی کاربردها داده ها بی وقفه تولید می شوند پردازش بی وقفه بسیار حیاتی می باشد و توقف آن مقدور نبوده و یا ممکن است اهداف استفاده از اشیاء را نقض کند .<br />
بدیهی است که داده های تولیدی توسط تعداد کثیری از سنسورها به طرز بسیار زیادی مشکل افزونگی اطلاعات را خواهد داشت . به عنوان مثال ممکن است دو سنسور مکان یاب در دو نقطه متفاوت در یک شهر ، هر دو اسم شهر را به عنوان موقعیت مکانی ارسال نمایند . حال تصور کنیم که برای چند فیلد اطلاعاتی و تعداد میلیونی سنسورها چه حجمی از داده های تکراری تولید خواهد شد.<br />
حجم زیاد داده ها و افزونگی اطلاعات تامین صحت ، جامعیت و قابلیت اطمینان داده ها را دشوار می کند .در اینصورت تفکیک اطلاعات درست از نادرست کاری بسیار دشوار خواهد بود .<br />
همانطور که در بالا و در توضیحات مربوط به اینترنت اشیاء بدان اشاره شد ، هدف از جمع آوری اطلاعات خام و انتقال آنها در شبکه ، تبدیل آنها به اطلاعات و در تولید دانش و انجام عملیاتی بر مبنای دانش تولید شده می باشد. لذا یکی از اصلیترین مشکلات موجود در اینترنت اشیاء ، امکان داده کاوی و استخراج دانش از اطلاعات حجیم تولید شده است که نیازمند الگوریتم ها و مکانیزمهای پیچیده ای می باشد .<br />
<br />
=== رایانش ابری ===<br />
رایانش ابری پدیده سالهای اخیر دنیای تکنولوژی فناوری اطلاعات و ارتباطات می باشد که در سالهای اخیر رشد و توسعه بسیار سریعی داشته است . توسعه سریع سخت افزار و نرم افزار و افزایش روز افزون نیاز به منابع ذخیره سازی ، پردازشی ، ارتباطی و کاربردی ، گران بودن هزینه تامین این منابع ، مشکلات نگهداری و پشتیبانی آنها ، همه و همه باعث شده اند که رایانش از کامپیوتر ها و تجهیزات رومیزی به اینترنت و مراکز داده عظیم منتقل شوند . بدین ترتیب بسیاری از نگرانی ها و دغدغه ها از چندین میلیون کاربر به چند راده دهنده خدمات ابری منتقل می شود و کاربران فارغ از مشکلات و نگرانیهای ذکر شده و تنها بر مبنای مبالغ پرداختی خود خدمات نهایی را دریافت می کنند .<br />
خدمات قابل ارائه در رایانش ابری را می توان به چهار اصلی تقسیم می شود :<br /><br />
<br />
Software as a service (SaaS)<br /><br />
در این مدل از رایانش ابری ، نرم افزار به عنوان سرویس یا خدمت نهایی به کاربر ارائه می شود . در این حالت کاربر نگرانی ای در خصوص نصب نرم افزار و یا منابع مورد نیاز آن نداشته و تنها بر اساس مبلغ پرداختی خود از نرم افزار موضوع خدمت بهره خواهد برد . تنها نیازمندی کاربر در این حالت داشتن ارتباط اینترنتی و ارتباط با مرکز داده ارائه دهنده خدمت خواهد بود .<br /><br />
Platform as a service (PaaS)<br /><br />
<br />
در مدل سکو به عنوان خدمت ، سکوی توسعه نرم افزار و برنامه کاربردی در اختیار کاربر قرار می گیرد .در این حالت تمام منابع و ابزارهای مورد نیاز کاربر برای ساخت برنامه های کاربردی در اختیار آن قرار خواهد گرفت .<br /><br />
<br />
Network as a service(NaaS)<br /><br />
<br />
مدل شبکه به عنوان خدمت ، یک یا چند شبکه مجازی تمام قابلیت ها و امکانات موجود در شبکه های واقعی در اختیار کاربر یا سازمان قرار می گیرد . در این حالت کاربر می تواند تمام پیکربندیها و تنظیمات لازم را به همراه نود ها و شناسه های آی پی در این شبکه تعریف کند.<br /><br />
<br />
Infrastructure as a service (IaaS)<br /><br />
<br />
در مدل زیرساخت به عنوان سرویس ، نیازمندیهای ذخیریه سازی و پردازشی کاربر در اختیار وی قرار داده می شود و کاربر می تواند در قبال پرداخت مبلغ اجاره ای ، به مدت زمان مشخصی منابع ذخیره سازی و پردازشی خود را بدون نیاز به خرید تجهیزات در اختیار داشته باشد .<br /><br />
=== روند رشد ===<br />
تکنولوژی های اینترنت اشیاء و رایانش ابری ، هر کدام تغییرات مستقل از یکدیگر داشته اند.شکل 2 برآوردی از میزان توسعه و علاقه مندیها در هر دو حوزه در سالهای اخیر را به خوبی نشان می دهد <br /><br />
<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 3<br />
|-<br />
| http://s6.picofile.com/file/8283731226/IOTTrend.JPG<br />
|}<br />
<br />
=== CloudIOT و لزوم یکپارچگی IOT و Cloud ===<br />
اینترنت در حال توسعه می باشد و توسعه اینترنت و گستردگی و سهولت استفاده از آن ، نیاز به استفاده وسیع از آن را بیش از پیش می کند . روز به روز به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . این تجهیزات در گذشته محدود به کامپیوتر های شخصی بوده اند ولی در حال حاضر به دلیل امکان استفاده از اینترنت به منظور دسترسی به اطلاعات دقیق و به روز راه دور ، به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . تجهیزات جدید با هدف رفع نیازمندیهای بشری در زمینه های مختلف زندگی تولید می شوند و امکان دسترسی انسان به آنها و کنترل آنها از راه دور به عنوان یکی از ملزومات در تولید تجهیزات لحاظ می شود .هر دستگاه متصل داده هایی را از محیط های پیرامونی دریافت و آنها را ذخیره می کند . روز به روز به حجم داده های تولیدی افزوده می شود و لزوم نگهداری آنها در فضایی امن و مطمئن ضرورت پیدا می کند . به منظور تولید اطلاعات مفید از داده ها ، ضروری است پردازشهایی روی آنها انجام شود و با افزایش حجم و پیچیدگی اطلاعات لزوم نیاز به منابع پردازشی قوی آشکار می شود . به منظور سهولت دسترسی به اطلاعات در هر زمان و مکانی ضروری است اطلاعات بر روی شبکه های محلی یا اینترنت مبادله شوند . در نهایت برای تولید دانش بیشتر از آنها ضروری است تحلیل های پیچیده و زیادی روی آنها انجام شود .<br /><br />
<br />
بنابراین ،با توجه به مواردی که بیان شد اهم مشکلات و دغدغه های موجود در اینترنت اشیاء را می توان به شرح زیر بیان کرد :<br />
* افزایش سریع اطلاعات و نیاز به فضای دخیره سازی که در تجهیزات وجود ندارد <br />
* افزایش نیازمندیهای پردازشی که در اینترنت اشیاء موجود نیست <br />
* افزایش ارتباطات بین موجودیت ها در اینترنت اشیاء<br />
* نیاز به منابع سخت افزاری و نرم افزاری داده کاوی و تولید دانش<br />
<br />
===درخت دانش===<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 4-درخت دانش<br />
|-<br />
| http://s2.picofile.com/file/8283732484/Tree.JPG<br />
|}<br />
===جدول دانش ===<br />
<br />
<br /><br />
<br />
[[پرونده:cloudIOT_Table.JPG|100px|قاب|وسط]]<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== بدنه تحقیق ==<br />
<br />
با توجه به مزایای رایانش ابری که در بالا توضیح داده شده ، و محدودیت های اینترنت اشیاء در توسعه ، بسیاری از این محدودیت ها همان مواردی می باشند که در مزایای رایانش ابری وجود دارند . لذا اینترنت اشیاء با استفاده از این قابلیت ها در رایانش ابری می تواند بسیاری از محدودیت ها و مشکلات موجود در توسعه را مرتفع سازد . رایانش ابری یک راهکار پر فایده ای برای پیاده سازی مدیریت سرویس دراینتر نت اشیاء ارائه می کند و در عوض می تواند از اینترنت اشیاء به واسطه توسعه آن در دنیای واقعی منتفع شود و سرویس ها و خدمات جدیدی را در یک فضای توزیع شده و مجازی و در ابعاد مختلف زندگی انسان ایجاد نماید .رایانش ابری در CloudIOT به عنوان لایه واسط بین اشیاء متصل به اینترنت و برنامه های کاربردی عمل می کند . به طوری که تمام پیچیدگیهای لایه های پایین را از دید کار بر مخفی می سازد .<br /><br />
<br />
== نتیجه گیری ==<br />
در این تحقیق سعی شد با بهره گیری از مقالات و تحقیقات مختلف انجام شده در حوزه رایانش ابری و اینترنت اشیاء ، مفاهیم پایه ای هریک بیان شده و لزوم یکپارچگی این دو زمینه تشریح شود . یکپارچگی که ماحصل آن ایجاد مفهوم جدیدی به نام cloud of thing(CoT) می باشد .بدیهی است هر زمینه تکنولوژیکی در ابتدای کار با چالشها و محدودیت هایی در توسعه و کاربرد پذیری روبه رو می باشد . در این تحقیق مشکلات و مسائلی که اینترنت اشیاء با آن روبرو بود بیان شد و راهکارهای رایانش ابری برای این مشکلات ارائه شد . علیرغم این که این راهکارها بسیاری از مشکلات را مرتفع می سازد ولی با این حال بخشی از مشکلات به قوت خود باقی است. یکسان سازی پورتکل های ارتباطی تجهیزات ، ایجاد مدل های اطلاعاتی ساخت یافته ، ، توسعه پروتکل های ارتباطی جدید و یا توسعه استانداردهای جدید در ساخت ، راه اندازی و استفاده از تجهیزات همه و همه از چالشهایی هستند که رفع همه آنها به گذشت زمان و به تحقیقات بیشتر نیاز دارد .<br />
<br />
== مراجع ==<br />
<br />
1. Y.-K. Chen "Challenges and opportunities of internet of things" <em>The Proceedings of 17th Asia and South Pacific Design Automation Conference</em> 2012.<br />
<br />
2. M. Wu "Research on the architecture of Internet of things" <em>The Proceedings of 3rd International Conference on Advanced Computer Theory and Engineering</em>.<br />
<br />
3. G. Kortuem F. Kawsar D. Fitton and V. Sundramoorthi "Smart objects and building blocks of internet of things" <em>IEEE Internet Computing Journal</em> vol. 14 no. 1 pp. 44-51 2010.<br />
<br />
4. R. Khan S. Ullah Khan R. Zaheer and S. Khan "Future internet: The internet of things architecturepossible applications and key challenges" <em>The Proceedings of 10th International Conference on Frontiers of Information Technology Islamabad Pakistan</em> 2012.<br />
<br />
5. D. Uckelamann M. Harrison and F. Michahelles <em>Architecting the Internet of Things</em> 2011.<br />
<br />
6. S. Zhang "Cloud computing research and development trend" <em>The Proceedings of International Conference on Future Networks</em> 2010.<br />
<br />
7. W. Ma "The survey and research on application of cloud computing" <em>The Proceedings of 7th International Conference on Computerl Science and Education</em> 2012.<br />
<br />
8. Y. Jadeja "Cloud computing-concepts architecture and challenges" <em>The Proceedings of International Conference on Computing Electronics and Electrical Technologies</em> 2012.<br />
<br />
9. M. Zhou "Services in the cloud computing era: A survey" <em>The Proceedings of 4th International Universal Communications Symposium</em> 2010.<br />
<br />
10. J. Gubbi R. Buyya S. Marusic and M. Palaniswami "Internet of things (iot): A vision architectural elements and future directions" <em>Technical Report CLOUDS-TR-2012-2012 July</em> 2012.<br />
<br />
11. D. Evans "The internet of things how the next evolution of the internet is changing everything" <em>Whitepaper Cisco Internet Business Solutions Group (IBSG)</em> 2011.<br />
<br />
12. "British internet users' personal information on major 'cloud' storage services can be spied upon routinely by US authorities" <em>The Independent</em> 2013.</div>Aminsalehzadehhttp://wiki.occc.ir/index.php?title=Cloud_of_Things:_Integrating_Internet_of_Things_and_cloud_computing_and_the_issues_involved&diff=16888Cloud of Things: Integrating Internet of Things and cloud computing and the issues involved2017-01-25T10:10:20Z<p>Aminsalehzadeh: /* CloudIOT و لزوم یکپارچگی IOT و Cloud */</p>
<hr />
<div>== چکیده ==<br />
<br /><br />
<br />
اینترنت اشیاء و یارانش ابری به عنوان دو تکنولوژی مهم از سالیان گذشته نقشی اساسی در زندگی انسان در عصر حاضر ایفا میکنند . مفهوم اینترنت اشیاء در بردارنده ارتباطات تجهیزات و دستگاههایی با قابلیت اتصال به اینترنت می باشد. انسان با گذشت زمان همواره و پیشرفت تکنولوژی سعی می کند از امکانات و تجهیزات بی جان در انجام فعالیتهای خود استفاده کند . پدیده اینترنت و گستردگی استفاده از آن در کامپیوتر های شخصی و خانگی ، زمینه استفاده از آن در غالب تجهیزات مورد استفاده انسان را فراهم کرده است . با گذشت زمان همواره به تعداد انواع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت اضافه می شود و هوشمندی تجهیزات روز به روز به عنوان یکی از نیازمندیهای بشر پر رنگ تر از قبل می شود . این تجهیزات با فراهم شدن امکان اتصال به اینترنت می توانند اطلاعات دقیق و به روزی را در اختیار انسان قرار دهند و کاربر انسانی با دریافت اطلاعات از تجهیرات و با صدور فرمانهایی تحت بستر اینترنت می تواند فعالیتهایی را به واسطه تجهیزات متصل به اینترنت انجام دهد <br />
از طرفی با توسعه استفاده از شبکه های ارتباطی و نیز تجهیزات رایانه ای در سازمانها ، داشتن تجهیزات و ملزمات ذخیره سازی و پردازشی قدرتمند ، به روز و امن مزیتهای رقابتی چشمگیری در کسب و کار های سازمانها ایجاد می کند . با توجه به هزینه های زیاد تجهیزات دخیره سازی ، پردازشی و ارتباطی و نیز لزوم نگهداری و پشتیبانی این تجهیزات جهت دریافت خدمات به روز و امن ، سازمانها و کاربران انسانی را با چالشهای عدیده ای در جهت بهره برداری از مزایا و فرصتهای بالقوه این قبیل تکنولوژی ها مواجه می کند. این قبیل چالشها و مشکلات پدید آورنده مفهومی به نام رایانش ابری شده است که در پی آن سازمانها و کاربران می توانند فارغ از دغدغه ها و چالشهای مذکور با پرداخت هزینه هایی تمامی نیازمندیهای مد نظر خود را با کیفیت و کمیت مشخصی در قالب خدمات ابری در اختیار بگیرند .<br />
با در نظر گرفتن هر دو مفهوم رایانش ابری و اینترنت اشیا امکان بهره برداری از تجهیزات هوشمند در زمینه های مختلف زندگی در قالب خدمات ابری ، مفهوم و زمینه جدیدی به نام CloudIOT ایجاد نموده است . در این مفهوم تلاش بر این است که از تمامی فرصت ها و زمینه های مفید اینترنت اشیاء در قالب خدمات و جهارچوبهای رایانش ابری بهره برداری شود به نحوی که چالشهای موجود در هر دوزمینه به حداقل برسد . در این تحقیق سعی شده است ضمن ارائه مفاهیمی از هر دو زمینه تکنولوژیکی دغدغه ها و مشکلات موجود در یکپارچگی دو زمینه مذکور بررسی شده و راهکارها و امکانات موجود جهت رفع این دغدغه ها و یا حداقل کم کردن مشکلات بهره برداری از آنها بررسی شود<br />
<br /><br />
<br />
== مقدمه ==<br />
در سال 1999 کوین اشتون پیش بینی کرد که آینده رایانش بیش از آنکه وابسته به اطلاعات و داده های تولیدی یا ارائه شده توسط انسان باشد به اطلاعات تولید شده توسط اشیاء با قابلیت پردازش بستگی دارد .بنابراین وی ایده ای به نام اینترنت اشیاء را ارائه کرد که در آن اشیاء شناسایی شده و قادرند اطلاعاتی از پیرامون خود دریافت یا برداشت نمایند . این اشیاء قادرند به یکدیگر متصل شده و در تعامل با سرور ها ، اطلاعاتی را با آنها ردو بدل کنند.اشیاء در این مفهوم با پرس و جو از یکدیگر قادر خواهند بود ضمن دریافت اطلاعات درست از یکدیگر در هم تاثیر گذار بوده و در وضعیت خود و یا حتی در برنامه های خود تغییراتی را ایجاد نمایند .اشیاء به واسطه سنسورهایی که دارند اطلاعات را دریافت می کنند و در صورت تعبیه عامل های نرم افزاری هوشمند در آنها انسانها قادر خواهند بود هر رخداد یا وضعیتی را در محیط پیرامونی خود کنترل و رهگیری نمایند . استفاده از این عامل ها و تجهیزات می تواند در جهت کاهش هر گونه کمبود اطلاعاتی و یا در جهت کاهش هزینه ها مورد استفاده قرار گیرد . از طرفی رایانش ابری به عنوان یکی از پدیده های تکنولوژیکی چند سال اخیز به دلیل مزایا و قابلیت ها مهم و فراوان بسیار فراگیر شده است و تقریبا اغلب سرویسهای مورد نیاز کاربران را می توانند در حوزه رایانش ابری با کیفیت مناسب ارائه شوند . همین موضوع ما را ناگزیر می کند در حوزه اینترنت اشیاء نیز از این قابلیتهای رایانش ابری استفاده نماییم . در این تحقیق سعی شده است ضمن تشریح مبانی هر دو تکنولوژی ، به مشکلات و چالشهای موجود و آینده در یکپارچگی آنها پرداخته شود .<br />
<br />
== بررسی ادبیات موضوع ==<br />
=== اینترنت اشیاء ===<br />
<br />
اینترنت اشیاء به عنوان آینده تجهیزات پردازشی و اینترنت تلقی می شود . در این مفهوم عبارت شی هر تجهیز ارتباطی یا غیر ارتباطی را می تواند شامل شود . از تجهیزات هوشمند در لایه های بالایی گرفته تا سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات محیط در لایه های پایینی .در این مفهوم اشیاء تشکیل دهنده گرههای ارتباطی می باشند که به واسطه پروتکل هایی با یکدیگر به تبادل اطلاعات می پردازند. برخی ار این اشیاء متصل به یکدیگر تنها جنبه استاتیک و فیزیکی دارند و صرفا به دریافت و یا ارسال اطلاعات می پردازند ولی برخی دیگر از این دسته تجهیزات هوشمند می باشند که قابلیت هایی فراتر از این موارد داشته و قادرند به واسطه منابع سخت افزاری ، ارتباطی و نرم افزاری که در اختیار دارند برخی از فعالیتهای انسانی را به جای انسان و به صورت خودکار انجام دهند .در شکل شماره 1 فرایند تغییر داده های خام و تبدیل آنها به اطلاعات و دانش مفید در اینترنت اشیاء نمایش داده شده است .<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 1<br />
|-<br />
| http://s1.picofile.com/file/8283748834/IOTDataFlow.JPG<br />
|}<br />
<br />
==== معماری ====<br />
معماری اینترنت اشیاء از چند بخش اصلی تشکیل شده است :1. لایه دریافت یا ادراک 2. لایه شبکه و 3. لایه کاربرد . برخی محققان دو لایه دیگر نیز به موارد فوق اضافه کرده اند . این لایه های اضافی عبارتند از لایه میان افزار و لایه کسب و کار. لایه میان افزار بین لایه شبکه و کاربرد و لایه کسب و کار به عنوان بالاترین لایه و بالاتر از لایه کاربرد قرار می گیرد .<br /><br />
لایه دریافت /ادراک : در این لایه کلیه تجهیزات متصل به شبکه اینترنتی به واسطه سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات ، اطلاعاتی از محیط پیرامونی دریافت می کنند .هدف اصلی در این لایه جمع پآوری اطلاعات می باشد.<br /><br />
لایه میان افزار: اطلاعات جمع آوری شده از لایه ادراک که به واسطه لایه شبکه منتقل شده است در این لایه ذخیره سازی و مدیریت می شوند . اطلاعات ذخیره و پردازش می شود و تصمیمات خاصی بر مبنای قواعد از پیش تعریف شده ای به صورت خودکار اتخاد می شود و سپس خروجی به لایه بعدی یعنی لایه کاربرد انتقال می یابد. <br /><br />
لایه کاربرد :در این لایه اطلاعات و خروجی دریافتی از لایه میان افزار مدیریت شده و نمایی از اطلاعات دریافتی ارائه می شود . اطلاعات خام دریافتی از پاین ترین لایه ، متناسب با نیازمندیهای کاربر ارائه می شود و مفهوم هوشمندی در خروجی ها نمود پیدا می کند . شهر هوشمند ، ردیابی حمل و نقل ، سیستم سلامت هوشمند و ... از جمله مثالهایی از لابه کاربرد در اینترنت اشیاء به شمار می روند .<br /><br />
لایه کسب و کار : آخرین لایه از معماری پنج لایه ای اینترنت اشیاء می باشد که در آن امکان کسب درآمد از اطلاعات جمع آوری شده در قالب سرویسها و خدمات مختلف میسر می شود . به عبارت دیگر ، اطلاعات لایه کاربرد در قالب خدمات معنی داری مدل سازی شده و ارائه می شود و مجموع سرویس ها و مدل های اطلاعاتی تولید شده امکان ایجاد سرویسها و مدلهای جدید را فراهم می کند .در این مرحله تحلیل و بررسی اطلاعات در زمینه های مختلف با هدف تولید دانش انجام می شود که ارزشهای ایجاد شده از دانش تولیدی در این لایه ، منجر به کسب درآمد برای ارائه دهنده خدمات می شود . <br /><br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 2<br />
|-<br />
| http://s8.picofile.com/file/8283573942/IOTLayers.JPG<br />
|}<br />
==== چالشها ====<br />
*رشد سریع <br />
با توجه به رشد سریع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت و به ویژه تولید سنسورهایی که به قادرند به صورت مستقل با استفاده از برخی تکنولوژیهای ارتباطی از قبیل 3G یا 4G به اینترنت متصل شوند ، تعداد تجهیزات بسیار بیشتر از تعداد کاربران انسانی خواهد بود . یکی از مشکلات اصلی در این بین نام گذاری و شناسایی این تعداد شئ در اینترنت می باشد. از طرفی تجهیزات با پروتکل ها و قابلیت های ناهمگونی با یکدیگر تولید می شوند که هر یک از آنها نیازمندیهای خاصی را برای استفاده لازم دارند.<br />
*هزینه سرویس و نگهداری <br />
با توجه به تعداد زیاد سنسورها موضوع نگهداری و پشتیبانی آنها از اهمیت بالایی برخوردار می باشد . چرا که به جهت کثرت وسیع در مقیاس بسیار زیاد ، ممکن است حجم فعالیتهای نگهداری و پشتیبانی آنها به طرز خیلی سریعی افزایش یابد به طوری که مزایای استفاده از آنها را تحت الشعاع قرار دهد . تکنولوژیها و دانش به کار رفته در تولید آنها باید به گونه ای باشد که قابلیت نصب سریع و آسان آنها حتی توسط کاربران عادی میسر و سهل باشد .<br />
از طرفی در صورت بهینه نبودن مصرف انرژی تجهیزات و سنسورهای متصل به آنها ، همزمان با افزایش تعداد تجهیزات و سنسورها ، انرژی مصرفی آنها افزایش می یابد. لذا یکی از چالشهای مهم دیگر مصرف انرژی این تجهیزات می باشد که ایجاب می کند از سنسورهای با مصرف انرژی بسیار کم در اینترنت اشیاء استفاده شود .<br />
بسیاری از تجهیزات به دلیل محل های نصب مختلف دسترسی به منبع تغذیه ندارند . لذا در بسیاری از مواقع ضروری است از باتری برای تامین برق مصرفی تجهیزات استفاده شود . با توجه به عمر محدود باتری ها و به منظور اطمینان از کاهش هزینه های نگهداری ، ضروری است تکنولوژی به کار رفته در ساخت باتری ها به گونه ای باشد که به مدت بسیار طولانی نیاز به تعویض نداشته باشند .<br />
*شبکه سنسورها <br />
اتصال تعداد زیاد سنسور و تجهیز به شبکه یکی از دغدغه های مهم در اینترنت اشیاء می باشد . صرف نظر از نام گذاری و شناسایی تجهیزات که در بالا به آن اشاره شد امکان تبادل داده در شبکه به دلیل ناهمگونی تجهیزات ممکن است دشوار باشد .از طرفی به دلیل تعداد بسیار زیاد تجهیزات و پروتکل های ارتباطی متنوع ، تامین امنیت و حریم خصوصی در این شبکه ها بسیار دشوار خواهد بود .<br />
<br />
*اطلاعات و داده ها<br />
داده های تولیدی توسط تجهیزات در اینترنت اشیاء ، ویژگیها و نیازمندیهای خاصی دارند که آنها را با داده های تولیدی توسط انسان متمایز میکند.این داده ها در بسیاری از مواقع نیاز به پردازش بی وقفه و بلادرنگ دارند . در برخی کاربردها داده ها بی وقفه تولید می شوند پردازش بی وقفه بسیار حیاتی می باشد و توقف آن مقدور نبوده و یا ممکن است اهداف استفاده از اشیاء را نقض کند .<br />
بدیهی است که داده های تولیدی توسط تعداد کثیری از سنسورها به طرز بسیار زیادی مشکل افزونگی اطلاعات را خواهد داشت . به عنوان مثال ممکن است دو سنسور مکان یاب در دو نقطه متفاوت در یک شهر ، هر دو اسم شهر را به عنوان موقعیت مکانی ارسال نمایند . حال تصور کنیم که برای چند فیلد اطلاعاتی و تعداد میلیونی سنسورها چه حجمی از داده های تکراری تولید خواهد شد.<br />
حجم زیاد داده ها و افزونگی اطلاعات تامین صحت ، جامعیت و قابلیت اطمینان داده ها را دشوار می کند .در اینصورت تفکیک اطلاعات درست از نادرست کاری بسیار دشوار خواهد بود .<br />
همانطور که در بالا و در توضیحات مربوط به اینترنت اشیاء بدان اشاره شد ، هدف از جمع آوری اطلاعات خام و انتقال آنها در شبکه ، تبدیل آنها به اطلاعات و در تولید دانش و انجام عملیاتی بر مبنای دانش تولید شده می باشد. لذا یکی از اصلیترین مشکلات موجود در اینترنت اشیاء ، امکان داده کاوی و استخراج دانش از اطلاعات حجیم تولید شده است که نیازمند الگوریتم ها و مکانیزمهای پیچیده ای می باشد .<br />
<br />
=== رایانش ابری ===<br />
رایانش ابری پدیده سالهای اخیر دنیای تکنولوژی فناوری اطلاعات و ارتباطات می باشد که در سالهای اخیر رشد و توسعه بسیار سریعی داشته است . توسعه سریع سخت افزار و نرم افزار و افزایش روز افزون نیاز به منابع ذخیره سازی ، پردازشی ، ارتباطی و کاربردی ، گران بودن هزینه تامین این منابع ، مشکلات نگهداری و پشتیبانی آنها ، همه و همه باعث شده اند که رایانش از کامپیوتر ها و تجهیزات رومیزی به اینترنت و مراکز داده عظیم منتقل شوند . بدین ترتیب بسیاری از نگرانی ها و دغدغه ها از چندین میلیون کاربر به چند راده دهنده خدمات ابری منتقل می شود و کاربران فارغ از مشکلات و نگرانیهای ذکر شده و تنها بر مبنای مبالغ پرداختی خود خدمات نهایی را دریافت می کنند .<br />
خدمات قابل ارائه در رایانش ابری را می توان به چهار اصلی تقسیم می شود :<br /><br />
<br />
Software as a service (SaaS)<br /><br />
در این مدل از رایانش ابری ، نرم افزار به عنوان سرویس یا خدمت نهایی به کاربر ارائه می شود . در این حالت کاربر نگرانی ای در خصوص نصب نرم افزار و یا منابع مورد نیاز آن نداشته و تنها بر اساس مبلغ پرداختی خود از نرم افزار موضوع خدمت بهره خواهد برد . تنها نیازمندی کاربر در این حالت داشتن ارتباط اینترنتی و ارتباط با مرکز داده ارائه دهنده خدمت خواهد بود .<br /><br />
Platform as a service (PaaS)<br /><br />
<br />
در مدل سکو به عنوان خدمت ، سکوی توسعه نرم افزار و برنامه کاربردی در اختیار کاربر قرار می گیرد .در این حالت تمام منابع و ابزارهای مورد نیاز کاربر برای ساخت برنامه های کاربردی در اختیار آن قرار خواهد گرفت .<br /><br />
<br />
Network as a service(NaaS)<br /><br />
<br />
مدل شبکه به عنوان خدمت ، یک یا چند شبکه مجازی تمام قابلیت ها و امکانات موجود در شبکه های واقعی در اختیار کاربر یا سازمان قرار می گیرد . در این حالت کاربر می تواند تمام پیکربندیها و تنظیمات لازم را به همراه نود ها و شناسه های آی پی در این شبکه تعریف کند.<br /><br />
<br />
Infrastructure as a service (IaaS)<br /><br />
<br />
در مدل زیرساخت به عنوان سرویس ، نیازمندیهای ذخیریه سازی و پردازشی کاربر در اختیار وی قرار داده می شود و کاربر می تواند در قبال پرداخت مبلغ اجاره ای ، به مدت زمان مشخصی منابع ذخیره سازی و پردازشی خود را بدون نیاز به خرید تجهیزات در اختیار داشته باشد .<br /><br />
=== روند رشد ===<br />
تکنولوژی های اینترنت اشیاء و رایانش ابری ، هر کدام تغییرات مستقل از یکدیگر داشته اند.شکل 2 برآوردی از میزان توسعه و علاقه مندیها در هر دو حوزه در سالهای اخیر را به خوبی نشان می دهد <br /><br />
<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 3<br />
|-<br />
| http://s6.picofile.com/file/8283731226/IOTTrend.JPG<br />
|}<br />
<br />
=== CloudIOT و لزوم یکپارچگی IOT و Cloud ===<br />
اینترنت در حال توسعه می باشد و توسعه اینترنت و گستردگی و سهولت استفاده از آن ، نیاز به استفاده وسیع از آن را بیش از پیش می کند . روز به روز به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . این تجهیزات در گذشته محدود به کامپیوتر های شخصی بوده اند ولی در حال حاضر به دلیل امکان استفاده از اینترنت به منظور دسترسی به اطلاعات دقیق و به روز راه دور ، به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . تجهیزات جدید با هدف رفع نیازمندیهای بشری در زمینه های مختلف زندگی تولید می شوند و امکان دسترسی انسان به آنها و کنترل آنها از راه دور به عنوان یکی از ملزومات در تولید تجهیزات لحاظ می شود .هر دستگاه متصل داده هایی را از محیط های پیرامونی دریافت و آنها را ذخیره می کند . روز به روز به حجم داده های تولیدی افزوده می شود و لزوم نگهداری آنها در فضایی امن و مطمئن ضرورت پیدا می کند . به منظور تولید اطلاعات مفید از داده ها ، ضروری است پردازشهایی روی آنها انجام شود و با افزایش حجم و پیچیدگی اطلاعات لزوم نیاز به منابع پردازشی قوی آشکار می شود . به منظور سهولت دسترسی به اطلاعات در هر زمان و مکانی ضروری است اطلاعات بر روی شبکه های محلی یا اینترنت مبادله شوند . در نهایت برای تولید دانش بیشتر از آنها ضروری است تحلیل های پیچیده و زیادی روی آنها انجام شود .<br /><br />
<br />
بنابراین ،با توجه به مواردی که بیان شد اهم مشکلات و دغدغه های موجود در اینترنت اشیاء را می توان به شرح زیر بیان کرد :<br />
* افزایش سریع اطلاعات و نیاز به فضای دخیره سازی که در تجهیزات وجود ندارد <br />
* افزایش نیازمندیهای پردازشی که در اینترنت اشیاء موجود نیست <br />
* افزایش ارتباطات بین موجودیت ها در اینترنت اشیاء<br />
* نیاز به منابع سخت افزاری و نرم افزاری داده کاوی و تولید دانش<br />
<br />
===درخت دانش===<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 4-درخت دانش<br />
|-<br />
| http://s2.picofile.com/file/8283732484/Tree.JPG<br />
|}<br />
===جدول دانش ===<br />
<br />
<br /><br />
<br />
[[پرونده:cloudIOT_Table.JPG|100px|قاب|وسط]]<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== بدنه تحقیق ==<br />
<br />
با توجه به مزایای رایانش ابری که در بالا توضیح داده شده ، و محدودیت های اینترنت اشیاء در توسعه ، بسیاری از این محدودیت ها همان مواردی می باشند که در مزایای رایانش ابری وجود دارند . لذا اینترنت اشیاء با استفاده از این قابلیت ها در رایانش ابری می تواند بسیاری از محدودیت ها و مشکلات موجود در توسعه را مرتفع سازد . رایانش ابری یک راهکار پر فایده ای برای پیاده سازی مدیریت سرویس دراینتر نت اشیاء ارائه می کند و در عوض می تواند از اینترنت اشیاء به واسطه توسعه آن در دنیای واقعی منتفع شود و سرویس ها و خدمات جدیدی را در یک فضای توزیع شده و مجازی و در ابعاد مختلف زندگی انسان ایجاد نماید .رایانش ابری در CloudIOT به عنوان لایه واسط بین اشیاء متصل به اینترنت و برنامه های کاربردی عمل می کند . به طوری که تمام پیچیدگیهای لایه های پایین را از دید کار بر مخفی می سازد .<br /><br />
<br />
<br />
<br />
با توجه به توضیحات بالا در خصوص هر دو تکنولوژی می توان از فرصتها و مزایای رایانش ابری به منظور رفع چالشهای موجود در اینترنت اشیاء بهره برد . در ادامه با جمع بندی مشکلات ذکر شده در اینترنت اشیاء ، راهکارهای رایانش ابری جهت رفع آنها را تشریح می شود .<br /><br />
*منابع ذخیره سازی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء تعداد زیادی از تجهیزات همواره در حال تولید داده ها ساخت یافته و یا غیر ساخت یافته با حجم و نوع مختلف می باشند . این داده ها در نهایت ممکن است به جمع بندی ، نمایش ، بایگانی، نمایش بصری ، دسترسی و ... نیاز داشته باشند . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن فضای ذخیره سازی ارزان و متناسب با نیاز ، مناسب ترین و بهینه ترین راهکار برای این کاربرد ها می باشد . <br />
از طرفی به دلیل تامین سطح بالایی از امنیت و تامین حریم خصوصی در رایانش ابری، یکی دیگر از مهمترین مشکلات مربوط به اطلاعات در اینترنت اشیاء به واسطه بهره گیری از آن مرتفع می شود .<br /><br />
*منابع پردازشی <br /><br />
تجهیزات در اینترنت اشیاء منایع پردازشی بسیار محدودی دارند و ضروری است اطلاعات را به منظور پردازش به نود های سریعتر با قابلیت هاتی پردازشی بیشتر ارسال کنند. در صورتی که تناسبی بین اطلاعات تولیدی و زیرساخت محاسباتی وجود نداشته باشد پردازش اطلاعات با مشکل مواجه می شود . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن منابع پردازشی سریع و متناسب با نیاز می تواند راهکار مناسبی برای رفع مشکل باشد .<br /><br />
*منابع ارتباطی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء ، به دلیل لزوم ارتباط تجهیزات با اینترنت و با یکدیگر ، هر دستگاه از شناسه مستقلی در شبکه برخوردار خواهد بود و برای تبادل اطلاعات به سخت افزار های ارتباطی نیاز خواهد داشت . هزینه تامین و نگهداری هر یک از این تجهیزات زیاد بوده و ممکن است مقرون به صرفه نباشد . رایانش ابری به دلیل امکان فراهم نمودن شبکه یا شبکه های مستقل ، کاربران را از تامین تجهیزات سخت افزاری ازتباطی و هزینه های نگهداری و مدیریت آنها بی نیاز می کند .<br />
جدول زیر تناسب رایانش ابری به منظور بهره گیری و استفاده در اینترنت اشیاء را از ابعاد مختلف نمایان می کند . <br /><br />
<br /><br />
<br />
جدول 1<br /><br />
{| class="wikitable"<br />
|-<br />
! خدمات ابری !! اینترنت اشیاء<br />
|-<br />
| دسترس پذیری بدون محدودیت مکانی(امکان دریافت خدمات در هر نقطه مکانی) || فراگیر(وجود اشیاء در همه جا به صورت گسترده)<br />
|-<br />
| منابع مجازی (غیر سخت افزاری) || نیازمند اشیاء در دنیای واقعی<br />
|-<br />
| قابلیت های محاسباتی نامحدود به صورت مجازی || قابلیت های محاسباتی محدود<br />
|-<br />
| قابلیت ها و امکانات ذخیره سازی مجازی نامحدود || فاقد امکانات ذخیره سازی یا دارای امکانات ذخیره سازی محدود<br />
|-<br />
| استفاده از اینترنت برای ارائه خدمات || استفاده از اینترنت به منظور اتصال یک نقطه به شبکه اشیاء<br />
|-<br />
| به منظور مدیریت داده های حجیم|| منبع تولید داده های حجیم<br />
|}<br />
<br />
== نتیجه گیری ==<br />
در این تحقیق سعی شد با بهره گیری از مقالات و تحقیقات مختلف انجام شده در حوزه رایانش ابری و اینترنت اشیاء ، مفاهیم پایه ای هریک بیان شده و لزوم یکپارچگی این دو زمینه تشریح شود . یکپارچگی که ماحصل آن ایجاد مفهوم جدیدی به نام cloud of thing(CoT) می باشد .بدیهی است هر زمینه تکنولوژیکی در ابتدای کار با چالشها و محدودیت هایی در توسعه و کاربرد پذیری روبه رو می باشد . در این تحقیق مشکلات و مسائلی که اینترنت اشیاء با آن روبرو بود بیان شد و راهکارهای رایانش ابری برای این مشکلات ارائه شد . علیرغم این که این راهکارها بسیاری از مشکلات را مرتفع می سازد ولی با این حال بخشی از مشکلات به قوت خود باقی است. یکسان سازی پورتکل های ارتباطی تجهیزات ، ایجاد مدل های اطلاعاتی ساخت یافته ، ، توسعه پروتکل های ارتباطی جدید و یا توسعه استانداردهای جدید در ساخت ، راه اندازی و استفاده از تجهیزات همه و همه از چالشهایی هستند که رفع همه آنها به گذشت زمان و به تحقیقات بیشتر نیاز دارد .<br />
<br />
== مراجع ==<br />
<br />
1. Y.-K. Chen "Challenges and opportunities of internet of things" <em>The Proceedings of 17th Asia and South Pacific Design Automation Conference</em> 2012.<br />
<br />
2. M. Wu "Research on the architecture of Internet of things" <em>The Proceedings of 3rd International Conference on Advanced Computer Theory and Engineering</em>.<br />
<br />
3. G. Kortuem F. Kawsar D. Fitton and V. Sundramoorthi "Smart objects and building blocks of internet of things" <em>IEEE Internet Computing Journal</em> vol. 14 no. 1 pp. 44-51 2010.<br />
<br />
4. R. Khan S. Ullah Khan R. Zaheer and S. Khan "Future internet: The internet of things architecturepossible applications and key challenges" <em>The Proceedings of 10th International Conference on Frontiers of Information Technology Islamabad Pakistan</em> 2012.<br />
<br />
5. D. Uckelamann M. Harrison and F. Michahelles <em>Architecting the Internet of Things</em> 2011.<br />
<br />
6. S. Zhang "Cloud computing research and development trend" <em>The Proceedings of International Conference on Future Networks</em> 2010.<br />
<br />
7. W. Ma "The survey and research on application of cloud computing" <em>The Proceedings of 7th International Conference on Computerl Science and Education</em> 2012.<br />
<br />
8. Y. Jadeja "Cloud computing-concepts architecture and challenges" <em>The Proceedings of International Conference on Computing Electronics and Electrical Technologies</em> 2012.<br />
<br />
9. M. Zhou "Services in the cloud computing era: A survey" <em>The Proceedings of 4th International Universal Communications Symposium</em> 2010.<br />
<br />
10. J. Gubbi R. Buyya S. Marusic and M. Palaniswami "Internet of things (iot): A vision architectural elements and future directions" <em>Technical Report CLOUDS-TR-2012-2012 July</em> 2012.<br />
<br />
11. D. Evans "The internet of things how the next evolution of the internet is changing everything" <em>Whitepaper Cisco Internet Business Solutions Group (IBSG)</em> 2011.<br />
<br />
12. "British internet users' personal information on major 'cloud' storage services can be spied upon routinely by US authorities" <em>The Independent</em> 2013.</div>Aminsalehzadehhttp://wiki.occc.ir/index.php?title=Cloud_of_Things:_Integrating_Internet_of_Things_and_cloud_computing_and_the_issues_involved&diff=16887Cloud of Things: Integrating Internet of Things and cloud computing and the issues involved2017-01-25T10:07:58Z<p>Aminsalehzadeh: /* روند رشد */</p>
<hr />
<div>== چکیده ==<br />
<br /><br />
<br />
اینترنت اشیاء و یارانش ابری به عنوان دو تکنولوژی مهم از سالیان گذشته نقشی اساسی در زندگی انسان در عصر حاضر ایفا میکنند . مفهوم اینترنت اشیاء در بردارنده ارتباطات تجهیزات و دستگاههایی با قابلیت اتصال به اینترنت می باشد. انسان با گذشت زمان همواره و پیشرفت تکنولوژی سعی می کند از امکانات و تجهیزات بی جان در انجام فعالیتهای خود استفاده کند . پدیده اینترنت و گستردگی استفاده از آن در کامپیوتر های شخصی و خانگی ، زمینه استفاده از آن در غالب تجهیزات مورد استفاده انسان را فراهم کرده است . با گذشت زمان همواره به تعداد انواع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت اضافه می شود و هوشمندی تجهیزات روز به روز به عنوان یکی از نیازمندیهای بشر پر رنگ تر از قبل می شود . این تجهیزات با فراهم شدن امکان اتصال به اینترنت می توانند اطلاعات دقیق و به روزی را در اختیار انسان قرار دهند و کاربر انسانی با دریافت اطلاعات از تجهیرات و با صدور فرمانهایی تحت بستر اینترنت می تواند فعالیتهایی را به واسطه تجهیزات متصل به اینترنت انجام دهد <br />
از طرفی با توسعه استفاده از شبکه های ارتباطی و نیز تجهیزات رایانه ای در سازمانها ، داشتن تجهیزات و ملزمات ذخیره سازی و پردازشی قدرتمند ، به روز و امن مزیتهای رقابتی چشمگیری در کسب و کار های سازمانها ایجاد می کند . با توجه به هزینه های زیاد تجهیزات دخیره سازی ، پردازشی و ارتباطی و نیز لزوم نگهداری و پشتیبانی این تجهیزات جهت دریافت خدمات به روز و امن ، سازمانها و کاربران انسانی را با چالشهای عدیده ای در جهت بهره برداری از مزایا و فرصتهای بالقوه این قبیل تکنولوژی ها مواجه می کند. این قبیل چالشها و مشکلات پدید آورنده مفهومی به نام رایانش ابری شده است که در پی آن سازمانها و کاربران می توانند فارغ از دغدغه ها و چالشهای مذکور با پرداخت هزینه هایی تمامی نیازمندیهای مد نظر خود را با کیفیت و کمیت مشخصی در قالب خدمات ابری در اختیار بگیرند .<br />
با در نظر گرفتن هر دو مفهوم رایانش ابری و اینترنت اشیا امکان بهره برداری از تجهیزات هوشمند در زمینه های مختلف زندگی در قالب خدمات ابری ، مفهوم و زمینه جدیدی به نام CloudIOT ایجاد نموده است . در این مفهوم تلاش بر این است که از تمامی فرصت ها و زمینه های مفید اینترنت اشیاء در قالب خدمات و جهارچوبهای رایانش ابری بهره برداری شود به نحوی که چالشهای موجود در هر دوزمینه به حداقل برسد . در این تحقیق سعی شده است ضمن ارائه مفاهیمی از هر دو زمینه تکنولوژیکی دغدغه ها و مشکلات موجود در یکپارچگی دو زمینه مذکور بررسی شده و راهکارها و امکانات موجود جهت رفع این دغدغه ها و یا حداقل کم کردن مشکلات بهره برداری از آنها بررسی شود<br />
<br /><br />
<br />
== مقدمه ==<br />
در سال 1999 کوین اشتون پیش بینی کرد که آینده رایانش بیش از آنکه وابسته به اطلاعات و داده های تولیدی یا ارائه شده توسط انسان باشد به اطلاعات تولید شده توسط اشیاء با قابلیت پردازش بستگی دارد .بنابراین وی ایده ای به نام اینترنت اشیاء را ارائه کرد که در آن اشیاء شناسایی شده و قادرند اطلاعاتی از پیرامون خود دریافت یا برداشت نمایند . این اشیاء قادرند به یکدیگر متصل شده و در تعامل با سرور ها ، اطلاعاتی را با آنها ردو بدل کنند.اشیاء در این مفهوم با پرس و جو از یکدیگر قادر خواهند بود ضمن دریافت اطلاعات درست از یکدیگر در هم تاثیر گذار بوده و در وضعیت خود و یا حتی در برنامه های خود تغییراتی را ایجاد نمایند .اشیاء به واسطه سنسورهایی که دارند اطلاعات را دریافت می کنند و در صورت تعبیه عامل های نرم افزاری هوشمند در آنها انسانها قادر خواهند بود هر رخداد یا وضعیتی را در محیط پیرامونی خود کنترل و رهگیری نمایند . استفاده از این عامل ها و تجهیزات می تواند در جهت کاهش هر گونه کمبود اطلاعاتی و یا در جهت کاهش هزینه ها مورد استفاده قرار گیرد . از طرفی رایانش ابری به عنوان یکی از پدیده های تکنولوژیکی چند سال اخیز به دلیل مزایا و قابلیت ها مهم و فراوان بسیار فراگیر شده است و تقریبا اغلب سرویسهای مورد نیاز کاربران را می توانند در حوزه رایانش ابری با کیفیت مناسب ارائه شوند . همین موضوع ما را ناگزیر می کند در حوزه اینترنت اشیاء نیز از این قابلیتهای رایانش ابری استفاده نماییم . در این تحقیق سعی شده است ضمن تشریح مبانی هر دو تکنولوژی ، به مشکلات و چالشهای موجود و آینده در یکپارچگی آنها پرداخته شود .<br />
<br />
== بررسی ادبیات موضوع ==<br />
=== اینترنت اشیاء ===<br />
<br />
اینترنت اشیاء به عنوان آینده تجهیزات پردازشی و اینترنت تلقی می شود . در این مفهوم عبارت شی هر تجهیز ارتباطی یا غیر ارتباطی را می تواند شامل شود . از تجهیزات هوشمند در لایه های بالایی گرفته تا سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات محیط در لایه های پایینی .در این مفهوم اشیاء تشکیل دهنده گرههای ارتباطی می باشند که به واسطه پروتکل هایی با یکدیگر به تبادل اطلاعات می پردازند. برخی ار این اشیاء متصل به یکدیگر تنها جنبه استاتیک و فیزیکی دارند و صرفا به دریافت و یا ارسال اطلاعات می پردازند ولی برخی دیگر از این دسته تجهیزات هوشمند می باشند که قابلیت هایی فراتر از این موارد داشته و قادرند به واسطه منابع سخت افزاری ، ارتباطی و نرم افزاری که در اختیار دارند برخی از فعالیتهای انسانی را به جای انسان و به صورت خودکار انجام دهند .در شکل شماره 1 فرایند تغییر داده های خام و تبدیل آنها به اطلاعات و دانش مفید در اینترنت اشیاء نمایش داده شده است .<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 1<br />
|-<br />
| http://s1.picofile.com/file/8283748834/IOTDataFlow.JPG<br />
|}<br />
<br />
==== معماری ====<br />
معماری اینترنت اشیاء از چند بخش اصلی تشکیل شده است :1. لایه دریافت یا ادراک 2. لایه شبکه و 3. لایه کاربرد . برخی محققان دو لایه دیگر نیز به موارد فوق اضافه کرده اند . این لایه های اضافی عبارتند از لایه میان افزار و لایه کسب و کار. لایه میان افزار بین لایه شبکه و کاربرد و لایه کسب و کار به عنوان بالاترین لایه و بالاتر از لایه کاربرد قرار می گیرد .<br /><br />
لایه دریافت /ادراک : در این لایه کلیه تجهیزات متصل به شبکه اینترنتی به واسطه سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات ، اطلاعاتی از محیط پیرامونی دریافت می کنند .هدف اصلی در این لایه جمع پآوری اطلاعات می باشد.<br /><br />
لایه میان افزار: اطلاعات جمع آوری شده از لایه ادراک که به واسطه لایه شبکه منتقل شده است در این لایه ذخیره سازی و مدیریت می شوند . اطلاعات ذخیره و پردازش می شود و تصمیمات خاصی بر مبنای قواعد از پیش تعریف شده ای به صورت خودکار اتخاد می شود و سپس خروجی به لایه بعدی یعنی لایه کاربرد انتقال می یابد. <br /><br />
لایه کاربرد :در این لایه اطلاعات و خروجی دریافتی از لایه میان افزار مدیریت شده و نمایی از اطلاعات دریافتی ارائه می شود . اطلاعات خام دریافتی از پاین ترین لایه ، متناسب با نیازمندیهای کاربر ارائه می شود و مفهوم هوشمندی در خروجی ها نمود پیدا می کند . شهر هوشمند ، ردیابی حمل و نقل ، سیستم سلامت هوشمند و ... از جمله مثالهایی از لابه کاربرد در اینترنت اشیاء به شمار می روند .<br /><br />
لایه کسب و کار : آخرین لایه از معماری پنج لایه ای اینترنت اشیاء می باشد که در آن امکان کسب درآمد از اطلاعات جمع آوری شده در قالب سرویسها و خدمات مختلف میسر می شود . به عبارت دیگر ، اطلاعات لایه کاربرد در قالب خدمات معنی داری مدل سازی شده و ارائه می شود و مجموع سرویس ها و مدل های اطلاعاتی تولید شده امکان ایجاد سرویسها و مدلهای جدید را فراهم می کند .در این مرحله تحلیل و بررسی اطلاعات در زمینه های مختلف با هدف تولید دانش انجام می شود که ارزشهای ایجاد شده از دانش تولیدی در این لایه ، منجر به کسب درآمد برای ارائه دهنده خدمات می شود . <br /><br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 2<br />
|-<br />
| http://s8.picofile.com/file/8283573942/IOTLayers.JPG<br />
|}<br />
==== چالشها ====<br />
*رشد سریع <br />
با توجه به رشد سریع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت و به ویژه تولید سنسورهایی که به قادرند به صورت مستقل با استفاده از برخی تکنولوژیهای ارتباطی از قبیل 3G یا 4G به اینترنت متصل شوند ، تعداد تجهیزات بسیار بیشتر از تعداد کاربران انسانی خواهد بود . یکی از مشکلات اصلی در این بین نام گذاری و شناسایی این تعداد شئ در اینترنت می باشد. از طرفی تجهیزات با پروتکل ها و قابلیت های ناهمگونی با یکدیگر تولید می شوند که هر یک از آنها نیازمندیهای خاصی را برای استفاده لازم دارند.<br />
*هزینه سرویس و نگهداری <br />
با توجه به تعداد زیاد سنسورها موضوع نگهداری و پشتیبانی آنها از اهمیت بالایی برخوردار می باشد . چرا که به جهت کثرت وسیع در مقیاس بسیار زیاد ، ممکن است حجم فعالیتهای نگهداری و پشتیبانی آنها به طرز خیلی سریعی افزایش یابد به طوری که مزایای استفاده از آنها را تحت الشعاع قرار دهد . تکنولوژیها و دانش به کار رفته در تولید آنها باید به گونه ای باشد که قابلیت نصب سریع و آسان آنها حتی توسط کاربران عادی میسر و سهل باشد .<br />
از طرفی در صورت بهینه نبودن مصرف انرژی تجهیزات و سنسورهای متصل به آنها ، همزمان با افزایش تعداد تجهیزات و سنسورها ، انرژی مصرفی آنها افزایش می یابد. لذا یکی از چالشهای مهم دیگر مصرف انرژی این تجهیزات می باشد که ایجاب می کند از سنسورهای با مصرف انرژی بسیار کم در اینترنت اشیاء استفاده شود .<br />
بسیاری از تجهیزات به دلیل محل های نصب مختلف دسترسی به منبع تغذیه ندارند . لذا در بسیاری از مواقع ضروری است از باتری برای تامین برق مصرفی تجهیزات استفاده شود . با توجه به عمر محدود باتری ها و به منظور اطمینان از کاهش هزینه های نگهداری ، ضروری است تکنولوژی به کار رفته در ساخت باتری ها به گونه ای باشد که به مدت بسیار طولانی نیاز به تعویض نداشته باشند .<br />
*شبکه سنسورها <br />
اتصال تعداد زیاد سنسور و تجهیز به شبکه یکی از دغدغه های مهم در اینترنت اشیاء می باشد . صرف نظر از نام گذاری و شناسایی تجهیزات که در بالا به آن اشاره شد امکان تبادل داده در شبکه به دلیل ناهمگونی تجهیزات ممکن است دشوار باشد .از طرفی به دلیل تعداد بسیار زیاد تجهیزات و پروتکل های ارتباطی متنوع ، تامین امنیت و حریم خصوصی در این شبکه ها بسیار دشوار خواهد بود .<br />
<br />
*اطلاعات و داده ها<br />
داده های تولیدی توسط تجهیزات در اینترنت اشیاء ، ویژگیها و نیازمندیهای خاصی دارند که آنها را با داده های تولیدی توسط انسان متمایز میکند.این داده ها در بسیاری از مواقع نیاز به پردازش بی وقفه و بلادرنگ دارند . در برخی کاربردها داده ها بی وقفه تولید می شوند پردازش بی وقفه بسیار حیاتی می باشد و توقف آن مقدور نبوده و یا ممکن است اهداف استفاده از اشیاء را نقض کند .<br />
بدیهی است که داده های تولیدی توسط تعداد کثیری از سنسورها به طرز بسیار زیادی مشکل افزونگی اطلاعات را خواهد داشت . به عنوان مثال ممکن است دو سنسور مکان یاب در دو نقطه متفاوت در یک شهر ، هر دو اسم شهر را به عنوان موقعیت مکانی ارسال نمایند . حال تصور کنیم که برای چند فیلد اطلاعاتی و تعداد میلیونی سنسورها چه حجمی از داده های تکراری تولید خواهد شد.<br />
حجم زیاد داده ها و افزونگی اطلاعات تامین صحت ، جامعیت و قابلیت اطمینان داده ها را دشوار می کند .در اینصورت تفکیک اطلاعات درست از نادرست کاری بسیار دشوار خواهد بود .<br />
همانطور که در بالا و در توضیحات مربوط به اینترنت اشیاء بدان اشاره شد ، هدف از جمع آوری اطلاعات خام و انتقال آنها در شبکه ، تبدیل آنها به اطلاعات و در تولید دانش و انجام عملیاتی بر مبنای دانش تولید شده می باشد. لذا یکی از اصلیترین مشکلات موجود در اینترنت اشیاء ، امکان داده کاوی و استخراج دانش از اطلاعات حجیم تولید شده است که نیازمند الگوریتم ها و مکانیزمهای پیچیده ای می باشد .<br />
<br />
=== رایانش ابری ===<br />
رایانش ابری پدیده سالهای اخیر دنیای تکنولوژی فناوری اطلاعات و ارتباطات می باشد که در سالهای اخیر رشد و توسعه بسیار سریعی داشته است . توسعه سریع سخت افزار و نرم افزار و افزایش روز افزون نیاز به منابع ذخیره سازی ، پردازشی ، ارتباطی و کاربردی ، گران بودن هزینه تامین این منابع ، مشکلات نگهداری و پشتیبانی آنها ، همه و همه باعث شده اند که رایانش از کامپیوتر ها و تجهیزات رومیزی به اینترنت و مراکز داده عظیم منتقل شوند . بدین ترتیب بسیاری از نگرانی ها و دغدغه ها از چندین میلیون کاربر به چند راده دهنده خدمات ابری منتقل می شود و کاربران فارغ از مشکلات و نگرانیهای ذکر شده و تنها بر مبنای مبالغ پرداختی خود خدمات نهایی را دریافت می کنند .<br />
خدمات قابل ارائه در رایانش ابری را می توان به چهار اصلی تقسیم می شود :<br /><br />
<br />
Software as a service (SaaS)<br /><br />
در این مدل از رایانش ابری ، نرم افزار به عنوان سرویس یا خدمت نهایی به کاربر ارائه می شود . در این حالت کاربر نگرانی ای در خصوص نصب نرم افزار و یا منابع مورد نیاز آن نداشته و تنها بر اساس مبلغ پرداختی خود از نرم افزار موضوع خدمت بهره خواهد برد . تنها نیازمندی کاربر در این حالت داشتن ارتباط اینترنتی و ارتباط با مرکز داده ارائه دهنده خدمت خواهد بود .<br /><br />
Platform as a service (PaaS)<br /><br />
<br />
در مدل سکو به عنوان خدمت ، سکوی توسعه نرم افزار و برنامه کاربردی در اختیار کاربر قرار می گیرد .در این حالت تمام منابع و ابزارهای مورد نیاز کاربر برای ساخت برنامه های کاربردی در اختیار آن قرار خواهد گرفت .<br /><br />
<br />
Network as a service(NaaS)<br /><br />
<br />
مدل شبکه به عنوان خدمت ، یک یا چند شبکه مجازی تمام قابلیت ها و امکانات موجود در شبکه های واقعی در اختیار کاربر یا سازمان قرار می گیرد . در این حالت کاربر می تواند تمام پیکربندیها و تنظیمات لازم را به همراه نود ها و شناسه های آی پی در این شبکه تعریف کند.<br /><br />
<br />
Infrastructure as a service (IaaS)<br /><br />
<br />
در مدل زیرساخت به عنوان سرویس ، نیازمندیهای ذخیریه سازی و پردازشی کاربر در اختیار وی قرار داده می شود و کاربر می تواند در قبال پرداخت مبلغ اجاره ای ، به مدت زمان مشخصی منابع ذخیره سازی و پردازشی خود را بدون نیاز به خرید تجهیزات در اختیار داشته باشد .<br /><br />
=== روند رشد ===<br />
تکنولوژی های اینترنت اشیاء و رایانش ابری ، هر کدام تغییرات مستقل از یکدیگر داشته اند.شکل 2 برآوردی از میزان توسعه و علاقه مندیها در هر دو حوزه در سالهای اخیر را به خوبی نشان می دهد <br /><br />
<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 3<br />
|-<br />
| http://s6.picofile.com/file/8283731226/IOTTrend.JPG<br />
|}<br />
<br />
=== CloudIOT و لزوم یکپارچگی IOT و Cloud ===<br />
اینترنت در حال توسعه می باشد و توسعه اینترنت و گستردگی و سهولت استفاده از آن ، نیاز به استفاده وسیع از آن را بیش از پیش می کند . روز به روز به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . این تجهیزات در گذشته محدود به کامپیوتر های شخصی بوده اند ولی در حال حاضر به دلیل امکان استفاده از اینترنت به منظور دسترسی به اطلاعات دقیق و به روز راه دور ، به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . تجهیزات جدید با هدف رفع نیازمندیهای بشری در زمینه های مختلف زندگی تولید می شوند و امکان دسترسی انسان به آنها و کنترل آنها از راه دور به عنوان یکی از ملزومات در تولید تجهیزات لحاظ می شود .هر دستگاه متصل داده هایی را از محیط های پیرامونی دریافت و آنها را ذخیره می کند . روز به روز به حجم داده های تولیدی افزوده می شود و لزوم نگهداری آنها در فضایی امن و مطمئن ضرورت پیدا می کند . به منظور تولید اطلاعات مفید از داده ها ، ضروری است پردازشهایی روی آنها انجام شود و با افزایش حجم و پیچیدگی اطلاعات لزوم نیاز به منابع پردازشی قوی آشکار می شود . به منظور سهولت دسترسی به اطلاعات در هر زمان و مکانی ضروری است اطلاعات بر روی شبکه های محلی یا اینترنت تبادل شود . در نهایت برای تولید دانش بیشتر از آنها ضروری است تحلیل های پیچیده و زیادی روی آنها انجام شود .<br /><br />
<br />
بنابراین ،با توجه به مواردی که بیان شد اهم مشکلات و دغدغه های موجود در اینترنت اشیاء با می توان به شرح زیر بیان کرد :<br />
* افزایش سریع اطلاعات و نیاز به فضای دخیره سازی که در تجهیزات وجود ندارد <br />
* افزایش نیازمندیهای پردازشی که در اینترنت اشیاء موجود نیست <br />
* افزایش ارتباطات بین موجودیت ها در اینترنت اشیاء<br />
* نیاز به منابع سخت افزاری و نرم افزاری داده کاوی و تولید دانش<br />
<br />
===درخت دانش===<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 4-درخت دانش<br />
|-<br />
| http://s2.picofile.com/file/8283732484/Tree.JPG<br />
|}<br />
===جدول دانش ===<br />
<br />
<br /><br />
<br />
[[پرونده:cloudIOT_Table.JPG|100px|قاب|وسط]]<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== بدنه تحقیق ==<br />
<br />
با توجه به مزایای رایانش ابری که در بالا توضیح داده شده ، و محدودیت های اینترنت اشیاء در توسعه ، بسیاری از این محدودیت ها همان مواردی می باشند که در مزایای رایانش ابری وجود دارند . لذا اینترنت اشیاء با استفاده از این قابلیت ها در رایانش ابری می تواند بسیاری از محدودیت ها و مشکلات موجود در توسعه را مرتفع سازد . رایانش ابری یک راهکار پر فایده ای برای پیاده سازی مدیریت سرویس دراینتر نت اشیاء ارائه می کند و در عوض می تواند از اینترنت اشیاء به واسطه توسعه آن در دنیای واقعی منتفع شود و سرویس ها و خدمات جدیدی را در یک فضای توزیع شده و مجازی و در ابعاد مختلف زندگی انسان ایجاد نماید .رایانش ابری در CloudIOT به عنوان لایه واسط بین اشیاء متصل به اینترنت و برنامه های کاربردی عمل می کند . به طوری که تمام پیچیدگیهای لایه های پایین را از دید کار بر مخفی می سازد .<br /><br />
<br />
<br />
<br />
با توجه به توضیحات بالا در خصوص هر دو تکنولوژی می توان از فرصتها و مزایای رایانش ابری به منظور رفع چالشهای موجود در اینترنت اشیاء بهره برد . در ادامه با جمع بندی مشکلات ذکر شده در اینترنت اشیاء ، راهکارهای رایانش ابری جهت رفع آنها را تشریح می شود .<br /><br />
*منابع ذخیره سازی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء تعداد زیادی از تجهیزات همواره در حال تولید داده ها ساخت یافته و یا غیر ساخت یافته با حجم و نوع مختلف می باشند . این داده ها در نهایت ممکن است به جمع بندی ، نمایش ، بایگانی، نمایش بصری ، دسترسی و ... نیاز داشته باشند . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن فضای ذخیره سازی ارزان و متناسب با نیاز ، مناسب ترین و بهینه ترین راهکار برای این کاربرد ها می باشد . <br />
از طرفی به دلیل تامین سطح بالایی از امنیت و تامین حریم خصوصی در رایانش ابری، یکی دیگر از مهمترین مشکلات مربوط به اطلاعات در اینترنت اشیاء به واسطه بهره گیری از آن مرتفع می شود .<br /><br />
*منابع پردازشی <br /><br />
تجهیزات در اینترنت اشیاء منایع پردازشی بسیار محدودی دارند و ضروری است اطلاعات را به منظور پردازش به نود های سریعتر با قابلیت هاتی پردازشی بیشتر ارسال کنند. در صورتی که تناسبی بین اطلاعات تولیدی و زیرساخت محاسباتی وجود نداشته باشد پردازش اطلاعات با مشکل مواجه می شود . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن منابع پردازشی سریع و متناسب با نیاز می تواند راهکار مناسبی برای رفع مشکل باشد .<br /><br />
*منابع ارتباطی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء ، به دلیل لزوم ارتباط تجهیزات با اینترنت و با یکدیگر ، هر دستگاه از شناسه مستقلی در شبکه برخوردار خواهد بود و برای تبادل اطلاعات به سخت افزار های ارتباطی نیاز خواهد داشت . هزینه تامین و نگهداری هر یک از این تجهیزات زیاد بوده و ممکن است مقرون به صرفه نباشد . رایانش ابری به دلیل امکان فراهم نمودن شبکه یا شبکه های مستقل ، کاربران را از تامین تجهیزات سخت افزاری ازتباطی و هزینه های نگهداری و مدیریت آنها بی نیاز می کند .<br />
جدول زیر تناسب رایانش ابری به منظور بهره گیری و استفاده در اینترنت اشیاء را از ابعاد مختلف نمایان می کند . <br /><br />
<br /><br />
<br />
جدول 1<br /><br />
{| class="wikitable"<br />
|-<br />
! خدمات ابری !! اینترنت اشیاء<br />
|-<br />
| دسترس پذیری بدون محدودیت مکانی(امکان دریافت خدمات در هر نقطه مکانی) || فراگیر(وجود اشیاء در همه جا به صورت گسترده)<br />
|-<br />
| منابع مجازی (غیر سخت افزاری) || نیازمند اشیاء در دنیای واقعی<br />
|-<br />
| قابلیت های محاسباتی نامحدود به صورت مجازی || قابلیت های محاسباتی محدود<br />
|-<br />
| قابلیت ها و امکانات ذخیره سازی مجازی نامحدود || فاقد امکانات ذخیره سازی یا دارای امکانات ذخیره سازی محدود<br />
|-<br />
| استفاده از اینترنت برای ارائه خدمات || استفاده از اینترنت به منظور اتصال یک نقطه به شبکه اشیاء<br />
|-<br />
| به منظور مدیریت داده های حجیم|| منبع تولید داده های حجیم<br />
|}<br />
<br />
== نتیجه گیری ==<br />
در این تحقیق سعی شد با بهره گیری از مقالات و تحقیقات مختلف انجام شده در حوزه رایانش ابری و اینترنت اشیاء ، مفاهیم پایه ای هریک بیان شده و لزوم یکپارچگی این دو زمینه تشریح شود . یکپارچگی که ماحصل آن ایجاد مفهوم جدیدی به نام cloud of thing(CoT) می باشد .بدیهی است هر زمینه تکنولوژیکی در ابتدای کار با چالشها و محدودیت هایی در توسعه و کاربرد پذیری روبه رو می باشد . در این تحقیق مشکلات و مسائلی که اینترنت اشیاء با آن روبرو بود بیان شد و راهکارهای رایانش ابری برای این مشکلات ارائه شد . علیرغم این که این راهکارها بسیاری از مشکلات را مرتفع می سازد ولی با این حال بخشی از مشکلات به قوت خود باقی است. یکسان سازی پورتکل های ارتباطی تجهیزات ، ایجاد مدل های اطلاعاتی ساخت یافته ، ، توسعه پروتکل های ارتباطی جدید و یا توسعه استانداردهای جدید در ساخت ، راه اندازی و استفاده از تجهیزات همه و همه از چالشهایی هستند که رفع همه آنها به گذشت زمان و به تحقیقات بیشتر نیاز دارد .<br />
<br />
== مراجع ==<br />
<br />
1. Y.-K. Chen "Challenges and opportunities of internet of things" <em>The Proceedings of 17th Asia and South Pacific Design Automation Conference</em> 2012.<br />
<br />
2. M. Wu "Research on the architecture of Internet of things" <em>The Proceedings of 3rd International Conference on Advanced Computer Theory and Engineering</em>.<br />
<br />
3. G. Kortuem F. Kawsar D. Fitton and V. Sundramoorthi "Smart objects and building blocks of internet of things" <em>IEEE Internet Computing Journal</em> vol. 14 no. 1 pp. 44-51 2010.<br />
<br />
4. R. Khan S. Ullah Khan R. Zaheer and S. Khan "Future internet: The internet of things architecturepossible applications and key challenges" <em>The Proceedings of 10th International Conference on Frontiers of Information Technology Islamabad Pakistan</em> 2012.<br />
<br />
5. D. Uckelamann M. Harrison and F. Michahelles <em>Architecting the Internet of Things</em> 2011.<br />
<br />
6. S. Zhang "Cloud computing research and development trend" <em>The Proceedings of International Conference on Future Networks</em> 2010.<br />
<br />
7. W. Ma "The survey and research on application of cloud computing" <em>The Proceedings of 7th International Conference on Computerl Science and Education</em> 2012.<br />
<br />
8. Y. Jadeja "Cloud computing-concepts architecture and challenges" <em>The Proceedings of International Conference on Computing Electronics and Electrical Technologies</em> 2012.<br />
<br />
9. M. Zhou "Services in the cloud computing era: A survey" <em>The Proceedings of 4th International Universal Communications Symposium</em> 2010.<br />
<br />
10. J. Gubbi R. Buyya S. Marusic and M. Palaniswami "Internet of things (iot): A vision architectural elements and future directions" <em>Technical Report CLOUDS-TR-2012-2012 July</em> 2012.<br />
<br />
11. D. Evans "The internet of things how the next evolution of the internet is changing everything" <em>Whitepaper Cisco Internet Business Solutions Group (IBSG)</em> 2011.<br />
<br />
12. "British internet users' personal information on major 'cloud' storage services can be spied upon routinely by US authorities" <em>The Independent</em> 2013.</div>Aminsalehzadehhttp://wiki.occc.ir/index.php?title=Cloud_of_Things:_Integrating_Internet_of_Things_and_cloud_computing_and_the_issues_involved&diff=16886Cloud of Things: Integrating Internet of Things and cloud computing and the issues involved2017-01-25T10:05:58Z<p>Aminsalehzadeh: /* روند رشد = */</p>
<hr />
<div>== چکیده ==<br />
<br /><br />
<br />
اینترنت اشیاء و یارانش ابری به عنوان دو تکنولوژی مهم از سالیان گذشته نقشی اساسی در زندگی انسان در عصر حاضر ایفا میکنند . مفهوم اینترنت اشیاء در بردارنده ارتباطات تجهیزات و دستگاههایی با قابلیت اتصال به اینترنت می باشد. انسان با گذشت زمان همواره و پیشرفت تکنولوژی سعی می کند از امکانات و تجهیزات بی جان در انجام فعالیتهای خود استفاده کند . پدیده اینترنت و گستردگی استفاده از آن در کامپیوتر های شخصی و خانگی ، زمینه استفاده از آن در غالب تجهیزات مورد استفاده انسان را فراهم کرده است . با گذشت زمان همواره به تعداد انواع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت اضافه می شود و هوشمندی تجهیزات روز به روز به عنوان یکی از نیازمندیهای بشر پر رنگ تر از قبل می شود . این تجهیزات با فراهم شدن امکان اتصال به اینترنت می توانند اطلاعات دقیق و به روزی را در اختیار انسان قرار دهند و کاربر انسانی با دریافت اطلاعات از تجهیرات و با صدور فرمانهایی تحت بستر اینترنت می تواند فعالیتهایی را به واسطه تجهیزات متصل به اینترنت انجام دهد <br />
از طرفی با توسعه استفاده از شبکه های ارتباطی و نیز تجهیزات رایانه ای در سازمانها ، داشتن تجهیزات و ملزمات ذخیره سازی و پردازشی قدرتمند ، به روز و امن مزیتهای رقابتی چشمگیری در کسب و کار های سازمانها ایجاد می کند . با توجه به هزینه های زیاد تجهیزات دخیره سازی ، پردازشی و ارتباطی و نیز لزوم نگهداری و پشتیبانی این تجهیزات جهت دریافت خدمات به روز و امن ، سازمانها و کاربران انسانی را با چالشهای عدیده ای در جهت بهره برداری از مزایا و فرصتهای بالقوه این قبیل تکنولوژی ها مواجه می کند. این قبیل چالشها و مشکلات پدید آورنده مفهومی به نام رایانش ابری شده است که در پی آن سازمانها و کاربران می توانند فارغ از دغدغه ها و چالشهای مذکور با پرداخت هزینه هایی تمامی نیازمندیهای مد نظر خود را با کیفیت و کمیت مشخصی در قالب خدمات ابری در اختیار بگیرند .<br />
با در نظر گرفتن هر دو مفهوم رایانش ابری و اینترنت اشیا امکان بهره برداری از تجهیزات هوشمند در زمینه های مختلف زندگی در قالب خدمات ابری ، مفهوم و زمینه جدیدی به نام CloudIOT ایجاد نموده است . در این مفهوم تلاش بر این است که از تمامی فرصت ها و زمینه های مفید اینترنت اشیاء در قالب خدمات و جهارچوبهای رایانش ابری بهره برداری شود به نحوی که چالشهای موجود در هر دوزمینه به حداقل برسد . در این تحقیق سعی شده است ضمن ارائه مفاهیمی از هر دو زمینه تکنولوژیکی دغدغه ها و مشکلات موجود در یکپارچگی دو زمینه مذکور بررسی شده و راهکارها و امکانات موجود جهت رفع این دغدغه ها و یا حداقل کم کردن مشکلات بهره برداری از آنها بررسی شود<br />
<br /><br />
<br />
== مقدمه ==<br />
در سال 1999 کوین اشتون پیش بینی کرد که آینده رایانش بیش از آنکه وابسته به اطلاعات و داده های تولیدی یا ارائه شده توسط انسان باشد به اطلاعات تولید شده توسط اشیاء با قابلیت پردازش بستگی دارد .بنابراین وی ایده ای به نام اینترنت اشیاء را ارائه کرد که در آن اشیاء شناسایی شده و قادرند اطلاعاتی از پیرامون خود دریافت یا برداشت نمایند . این اشیاء قادرند به یکدیگر متصل شده و در تعامل با سرور ها ، اطلاعاتی را با آنها ردو بدل کنند.اشیاء در این مفهوم با پرس و جو از یکدیگر قادر خواهند بود ضمن دریافت اطلاعات درست از یکدیگر در هم تاثیر گذار بوده و در وضعیت خود و یا حتی در برنامه های خود تغییراتی را ایجاد نمایند .اشیاء به واسطه سنسورهایی که دارند اطلاعات را دریافت می کنند و در صورت تعبیه عامل های نرم افزاری هوشمند در آنها انسانها قادر خواهند بود هر رخداد یا وضعیتی را در محیط پیرامونی خود کنترل و رهگیری نمایند . استفاده از این عامل ها و تجهیزات می تواند در جهت کاهش هر گونه کمبود اطلاعاتی و یا در جهت کاهش هزینه ها مورد استفاده قرار گیرد . از طرفی رایانش ابری به عنوان یکی از پدیده های تکنولوژیکی چند سال اخیز به دلیل مزایا و قابلیت ها مهم و فراوان بسیار فراگیر شده است و تقریبا اغلب سرویسهای مورد نیاز کاربران را می توانند در حوزه رایانش ابری با کیفیت مناسب ارائه شوند . همین موضوع ما را ناگزیر می کند در حوزه اینترنت اشیاء نیز از این قابلیتهای رایانش ابری استفاده نماییم . در این تحقیق سعی شده است ضمن تشریح مبانی هر دو تکنولوژی ، به مشکلات و چالشهای موجود و آینده در یکپارچگی آنها پرداخته شود .<br />
<br />
== بررسی ادبیات موضوع ==<br />
=== اینترنت اشیاء ===<br />
<br />
اینترنت اشیاء به عنوان آینده تجهیزات پردازشی و اینترنت تلقی می شود . در این مفهوم عبارت شی هر تجهیز ارتباطی یا غیر ارتباطی را می تواند شامل شود . از تجهیزات هوشمند در لایه های بالایی گرفته تا سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات محیط در لایه های پایینی .در این مفهوم اشیاء تشکیل دهنده گرههای ارتباطی می باشند که به واسطه پروتکل هایی با یکدیگر به تبادل اطلاعات می پردازند. برخی ار این اشیاء متصل به یکدیگر تنها جنبه استاتیک و فیزیکی دارند و صرفا به دریافت و یا ارسال اطلاعات می پردازند ولی برخی دیگر از این دسته تجهیزات هوشمند می باشند که قابلیت هایی فراتر از این موارد داشته و قادرند به واسطه منابع سخت افزاری ، ارتباطی و نرم افزاری که در اختیار دارند برخی از فعالیتهای انسانی را به جای انسان و به صورت خودکار انجام دهند .در شکل شماره 1 فرایند تغییر داده های خام و تبدیل آنها به اطلاعات و دانش مفید در اینترنت اشیاء نمایش داده شده است .<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 1<br />
|-<br />
| http://s1.picofile.com/file/8283748834/IOTDataFlow.JPG<br />
|}<br />
<br />
==== معماری ====<br />
معماری اینترنت اشیاء از چند بخش اصلی تشکیل شده است :1. لایه دریافت یا ادراک 2. لایه شبکه و 3. لایه کاربرد . برخی محققان دو لایه دیگر نیز به موارد فوق اضافه کرده اند . این لایه های اضافی عبارتند از لایه میان افزار و لایه کسب و کار. لایه میان افزار بین لایه شبکه و کاربرد و لایه کسب و کار به عنوان بالاترین لایه و بالاتر از لایه کاربرد قرار می گیرد .<br /><br />
لایه دریافت /ادراک : در این لایه کلیه تجهیزات متصل به شبکه اینترنتی به واسطه سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات ، اطلاعاتی از محیط پیرامونی دریافت می کنند .هدف اصلی در این لایه جمع پآوری اطلاعات می باشد.<br /><br />
لایه میان افزار: اطلاعات جمع آوری شده از لایه ادراک که به واسطه لایه شبکه منتقل شده است در این لایه ذخیره سازی و مدیریت می شوند . اطلاعات ذخیره و پردازش می شود و تصمیمات خاصی بر مبنای قواعد از پیش تعریف شده ای به صورت خودکار اتخاد می شود و سپس خروجی به لایه بعدی یعنی لایه کاربرد انتقال می یابد. <br /><br />
لایه کاربرد :در این لایه اطلاعات و خروجی دریافتی از لایه میان افزار مدیریت شده و نمایی از اطلاعات دریافتی ارائه می شود . اطلاعات خام دریافتی از پاین ترین لایه ، متناسب با نیازمندیهای کاربر ارائه می شود و مفهوم هوشمندی در خروجی ها نمود پیدا می کند . شهر هوشمند ، ردیابی حمل و نقل ، سیستم سلامت هوشمند و ... از جمله مثالهایی از لابه کاربرد در اینترنت اشیاء به شمار می روند .<br /><br />
لایه کسب و کار : آخرین لایه از معماری پنج لایه ای اینترنت اشیاء می باشد که در آن امکان کسب درآمد از اطلاعات جمع آوری شده در قالب سرویسها و خدمات مختلف میسر می شود . به عبارت دیگر ، اطلاعات لایه کاربرد در قالب خدمات معنی داری مدل سازی شده و ارائه می شود و مجموع سرویس ها و مدل های اطلاعاتی تولید شده امکان ایجاد سرویسها و مدلهای جدید را فراهم می کند .در این مرحله تحلیل و بررسی اطلاعات در زمینه های مختلف با هدف تولید دانش انجام می شود که ارزشهای ایجاد شده از دانش تولیدی در این لایه ، منجر به کسب درآمد برای ارائه دهنده خدمات می شود . <br /><br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 2<br />
|-<br />
| http://s8.picofile.com/file/8283573942/IOTLayers.JPG<br />
|}<br />
==== چالشها ====<br />
*رشد سریع <br />
با توجه به رشد سریع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت و به ویژه تولید سنسورهایی که به قادرند به صورت مستقل با استفاده از برخی تکنولوژیهای ارتباطی از قبیل 3G یا 4G به اینترنت متصل شوند ، تعداد تجهیزات بسیار بیشتر از تعداد کاربران انسانی خواهد بود . یکی از مشکلات اصلی در این بین نام گذاری و شناسایی این تعداد شئ در اینترنت می باشد. از طرفی تجهیزات با پروتکل ها و قابلیت های ناهمگونی با یکدیگر تولید می شوند که هر یک از آنها نیازمندیهای خاصی را برای استفاده لازم دارند.<br />
*هزینه سرویس و نگهداری <br />
با توجه به تعداد زیاد سنسورها موضوع نگهداری و پشتیبانی آنها از اهمیت بالایی برخوردار می باشد . چرا که به جهت کثرت وسیع در مقیاس بسیار زیاد ، ممکن است حجم فعالیتهای نگهداری و پشتیبانی آنها به طرز خیلی سریعی افزایش یابد به طوری که مزایای استفاده از آنها را تحت الشعاع قرار دهد . تکنولوژیها و دانش به کار رفته در تولید آنها باید به گونه ای باشد که قابلیت نصب سریع و آسان آنها حتی توسط کاربران عادی میسر و سهل باشد .<br />
از طرفی در صورت بهینه نبودن مصرف انرژی تجهیزات و سنسورهای متصل به آنها ، همزمان با افزایش تعداد تجهیزات و سنسورها ، انرژی مصرفی آنها افزایش می یابد. لذا یکی از چالشهای مهم دیگر مصرف انرژی این تجهیزات می باشد که ایجاب می کند از سنسورهای با مصرف انرژی بسیار کم در اینترنت اشیاء استفاده شود .<br />
بسیاری از تجهیزات به دلیل محل های نصب مختلف دسترسی به منبع تغذیه ندارند . لذا در بسیاری از مواقع ضروری است از باتری برای تامین برق مصرفی تجهیزات استفاده شود . با توجه به عمر محدود باتری ها و به منظور اطمینان از کاهش هزینه های نگهداری ، ضروری است تکنولوژی به کار رفته در ساخت باتری ها به گونه ای باشد که به مدت بسیار طولانی نیاز به تعویض نداشته باشند .<br />
*شبکه سنسورها <br />
اتصال تعداد زیاد سنسور و تجهیز به شبکه یکی از دغدغه های مهم در اینترنت اشیاء می باشد . صرف نظر از نام گذاری و شناسایی تجهیزات که در بالا به آن اشاره شد امکان تبادل داده در شبکه به دلیل ناهمگونی تجهیزات ممکن است دشوار باشد .از طرفی به دلیل تعداد بسیار زیاد تجهیزات و پروتکل های ارتباطی متنوع ، تامین امنیت و حریم خصوصی در این شبکه ها بسیار دشوار خواهد بود .<br />
<br />
*اطلاعات و داده ها<br />
داده های تولیدی توسط تجهیزات در اینترنت اشیاء ، ویژگیها و نیازمندیهای خاصی دارند که آنها را با داده های تولیدی توسط انسان متمایز میکند.این داده ها در بسیاری از مواقع نیاز به پردازش بی وقفه و بلادرنگ دارند . در برخی کاربردها داده ها بی وقفه تولید می شوند پردازش بی وقفه بسیار حیاتی می باشد و توقف آن مقدور نبوده و یا ممکن است اهداف استفاده از اشیاء را نقض کند .<br />
بدیهی است که داده های تولیدی توسط تعداد کثیری از سنسورها به طرز بسیار زیادی مشکل افزونگی اطلاعات را خواهد داشت . به عنوان مثال ممکن است دو سنسور مکان یاب در دو نقطه متفاوت در یک شهر ، هر دو اسم شهر را به عنوان موقعیت مکانی ارسال نمایند . حال تصور کنیم که برای چند فیلد اطلاعاتی و تعداد میلیونی سنسورها چه حجمی از داده های تکراری تولید خواهد شد.<br />
حجم زیاد داده ها و افزونگی اطلاعات تامین صحت ، جامعیت و قابلیت اطمینان داده ها را دشوار می کند .در اینصورت تفکیک اطلاعات درست از نادرست کاری بسیار دشوار خواهد بود .<br />
همانطور که در بالا و در توضیحات مربوط به اینترنت اشیاء بدان اشاره شد ، هدف از جمع آوری اطلاعات خام و انتقال آنها در شبکه ، تبدیل آنها به اطلاعات و در تولید دانش و انجام عملیاتی بر مبنای دانش تولید شده می باشد. لذا یکی از اصلیترین مشکلات موجود در اینترنت اشیاء ، امکان داده کاوی و استخراج دانش از اطلاعات حجیم تولید شده است که نیازمند الگوریتم ها و مکانیزمهای پیچیده ای می باشد .<br />
<br />
=== رایانش ابری ===<br />
رایانش ابری پدیده سالهای اخیر دنیای تکنولوژی فناوری اطلاعات و ارتباطات می باشد که در سالهای اخیر رشد و توسعه بسیار سریعی داشته است . توسعه سریع سخت افزار و نرم افزار و افزایش روز افزون نیاز به منابع ذخیره سازی ، پردازشی ، ارتباطی و کاربردی ، گران بودن هزینه تامین این منابع ، مشکلات نگهداری و پشتیبانی آنها ، همه و همه باعث شده اند که رایانش از کامپیوتر ها و تجهیزات رومیزی به اینترنت و مراکز داده عظیم منتقل شوند . بدین ترتیب بسیاری از نگرانی ها و دغدغه ها از چندین میلیون کاربر به چند راده دهنده خدمات ابری منتقل می شود و کاربران فارغ از مشکلات و نگرانیهای ذکر شده و تنها بر مبنای مبالغ پرداختی خود خدمات نهایی را دریافت می کنند .<br />
خدمات قابل ارائه در رایانش ابری را می توان به چهار اصلی تقسیم می شود :<br /><br />
<br />
Software as a service (SaaS)<br /><br />
در این مدل از رایانش ابری ، نرم افزار به عنوان سرویس یا خدمت نهایی به کاربر ارائه می شود . در این حالت کاربر نگرانی ای در خصوص نصب نرم افزار و یا منابع مورد نیاز آن نداشته و تنها بر اساس مبلغ پرداختی خود از نرم افزار موضوع خدمت بهره خواهد برد . تنها نیازمندی کاربر در این حالت داشتن ارتباط اینترنتی و ارتباط با مرکز داده ارائه دهنده خدمت خواهد بود .<br /><br />
Platform as a service (PaaS)<br /><br />
<br />
در مدل سکو به عنوان خدمت ، سکوی توسعه نرم افزار و برنامه کاربردی در اختیار کاربر قرار می گیرد .در این حالت تمام منابع و ابزارهای مورد نیاز کاربر برای ساخت برنامه های کاربردی در اختیار آن قرار خواهد گرفت .<br /><br />
<br />
Network as a service(NaaS)<br /><br />
<br />
مدل شبکه به عنوان خدمت ، یک یا چند شبکه مجازی تمام قابلیت ها و امکانات موجود در شبکه های واقعی در اختیار کاربر یا سازمان قرار می گیرد . در این حالت کاربر می تواند تمام پیکربندیها و تنظیمات لازم را به همراه نود ها و شناسه های آی پی در این شبکه تعریف کند.<br /><br />
<br />
Infrastructure as a service (IaaS)<br /><br />
<br />
در مدل زیرساخت به عنوان سرویس ، نیازمندیهای ذخیریه سازی و پردازشی کاربر در اختیار وی قرار داده می شود و کاربر می تواند در قبال پرداخت مبلغ اجاره ای ، به مدت زمان مشخصی منابع ذخیره سازی و پردازشی خود را بدون نیاز به خرید تجهیزات در اختیار داشته باشد .<br /><br />
=== روند رشد ===<br />
تکنولوژی های اینترنت اشیاء و رایانش ابری ، هر کدام تغییرات مستقل از یکدیگر داشته اند ولی در حال حاضر مزایای یکپارچگی دو زمینه به اندازه ای زیاد است که به منظور فراهم شدن امکان استفاده مناسب و مفید از هر دو تکنولوژی نا گزیر به یکپارچه سازی آنها می باشیم .به منظور برآوردی از میزان توسعه و علاقه مندیها به دو مفهوم و نیز موضوع یکپارچگی بین آنها ، شکل 2 به خوبی روند آن را در سالهای اخیر نشان می دهد.<br /><br />
<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 3<br />
|-<br />
| http://s6.picofile.com/file/8283731226/IOTTrend.JPG<br />
|}<br />
<br />
=== CloudIOT و لزوم یکپارچگی IOT و Cloud ===<br />
اینترنت در حال توسعه می باشد و توسعه اینترنت و گستردگی و سهولت استفاده از آن ، نیاز به استفاده وسیع از آن را بیش از پیش می کند . روز به روز به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . این تجهیزات در گذشته محدود به کامپیوتر های شخصی بوده اند ولی در حال حاضر به دلیل امکان استفاده از اینترنت به منظور دسترسی به اطلاعات دقیق و به روز راه دور ، به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . تجهیزات جدید با هدف رفع نیازمندیهای بشری در زمینه های مختلف زندگی تولید می شوند و امکان دسترسی انسان به آنها و کنترل آنها از راه دور به عنوان یکی از ملزومات در تولید تجهیزات لحاظ می شود .هر دستگاه متصل داده هایی را از محیط های پیرامونی دریافت و آنها را ذخیره می کند . روز به روز به حجم داده های تولیدی افزوده می شود و لزوم نگهداری آنها در فضایی امن و مطمئن ضرورت پیدا می کند . به منظور تولید اطلاعات مفید از داده ها ، ضروری است پردازشهایی روی آنها انجام شود و با افزایش حجم و پیچیدگی اطلاعات لزوم نیاز به منابع پردازشی قوی آشکار می شود . به منظور سهولت دسترسی به اطلاعات در هر زمان و مکانی ضروری است اطلاعات بر روی شبکه های محلی یا اینترنت تبادل شود . در نهایت برای تولید دانش بیشتر از آنها ضروری است تحلیل های پیچیده و زیادی روی آنها انجام شود .<br /><br />
<br />
بنابراین ،با توجه به مواردی که بیان شد اهم مشکلات و دغدغه های موجود در اینترنت اشیاء با می توان به شرح زیر بیان کرد :<br />
* افزایش سریع اطلاعات و نیاز به فضای دخیره سازی که در تجهیزات وجود ندارد <br />
* افزایش نیازمندیهای پردازشی که در اینترنت اشیاء موجود نیست <br />
* افزایش ارتباطات بین موجودیت ها در اینترنت اشیاء<br />
* نیاز به منابع سخت افزاری و نرم افزاری داده کاوی و تولید دانش<br />
<br />
===درخت دانش===<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 4-درخت دانش<br />
|-<br />
| http://s2.picofile.com/file/8283732484/Tree.JPG<br />
|}<br />
===جدول دانش ===<br />
<br />
<br /><br />
<br />
[[پرونده:cloudIOT_Table.JPG|100px|قاب|وسط]]<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== بدنه تحقیق ==<br />
<br />
با توجه به مزایای رایانش ابری که در بالا توضیح داده شده ، و محدودیت های اینترنت اشیاء در توسعه ، بسیاری از این محدودیت ها همان مواردی می باشند که در مزایای رایانش ابری وجود دارند . لذا اینترنت اشیاء با استفاده از این قابلیت ها در رایانش ابری می تواند بسیاری از محدودیت ها و مشکلات موجود در توسعه را مرتفع سازد . رایانش ابری یک راهکار پر فایده ای برای پیاده سازی مدیریت سرویس دراینتر نت اشیاء ارائه می کند و در عوض می تواند از اینترنت اشیاء به واسطه توسعه آن در دنیای واقعی منتفع شود و سرویس ها و خدمات جدیدی را در یک فضای توزیع شده و مجازی و در ابعاد مختلف زندگی انسان ایجاد نماید .رایانش ابری در CloudIOT به عنوان لایه واسط بین اشیاء متصل به اینترنت و برنامه های کاربردی عمل می کند . به طوری که تمام پیچیدگیهای لایه های پایین را از دید کار بر مخفی می سازد .<br /><br />
<br />
<br />
<br />
با توجه به توضیحات بالا در خصوص هر دو تکنولوژی می توان از فرصتها و مزایای رایانش ابری به منظور رفع چالشهای موجود در اینترنت اشیاء بهره برد . در ادامه با جمع بندی مشکلات ذکر شده در اینترنت اشیاء ، راهکارهای رایانش ابری جهت رفع آنها را تشریح می شود .<br /><br />
*منابع ذخیره سازی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء تعداد زیادی از تجهیزات همواره در حال تولید داده ها ساخت یافته و یا غیر ساخت یافته با حجم و نوع مختلف می باشند . این داده ها در نهایت ممکن است به جمع بندی ، نمایش ، بایگانی، نمایش بصری ، دسترسی و ... نیاز داشته باشند . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن فضای ذخیره سازی ارزان و متناسب با نیاز ، مناسب ترین و بهینه ترین راهکار برای این کاربرد ها می باشد . <br />
از طرفی به دلیل تامین سطح بالایی از امنیت و تامین حریم خصوصی در رایانش ابری، یکی دیگر از مهمترین مشکلات مربوط به اطلاعات در اینترنت اشیاء به واسطه بهره گیری از آن مرتفع می شود .<br /><br />
*منابع پردازشی <br /><br />
تجهیزات در اینترنت اشیاء منایع پردازشی بسیار محدودی دارند و ضروری است اطلاعات را به منظور پردازش به نود های سریعتر با قابلیت هاتی پردازشی بیشتر ارسال کنند. در صورتی که تناسبی بین اطلاعات تولیدی و زیرساخت محاسباتی وجود نداشته باشد پردازش اطلاعات با مشکل مواجه می شود . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن منابع پردازشی سریع و متناسب با نیاز می تواند راهکار مناسبی برای رفع مشکل باشد .<br /><br />
*منابع ارتباطی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء ، به دلیل لزوم ارتباط تجهیزات با اینترنت و با یکدیگر ، هر دستگاه از شناسه مستقلی در شبکه برخوردار خواهد بود و برای تبادل اطلاعات به سخت افزار های ارتباطی نیاز خواهد داشت . هزینه تامین و نگهداری هر یک از این تجهیزات زیاد بوده و ممکن است مقرون به صرفه نباشد . رایانش ابری به دلیل امکان فراهم نمودن شبکه یا شبکه های مستقل ، کاربران را از تامین تجهیزات سخت افزاری ازتباطی و هزینه های نگهداری و مدیریت آنها بی نیاز می کند .<br />
جدول زیر تناسب رایانش ابری به منظور بهره گیری و استفاده در اینترنت اشیاء را از ابعاد مختلف نمایان می کند . <br /><br />
<br /><br />
<br />
جدول 1<br /><br />
{| class="wikitable"<br />
|-<br />
! خدمات ابری !! اینترنت اشیاء<br />
|-<br />
| دسترس پذیری بدون محدودیت مکانی(امکان دریافت خدمات در هر نقطه مکانی) || فراگیر(وجود اشیاء در همه جا به صورت گسترده)<br />
|-<br />
| منابع مجازی (غیر سخت افزاری) || نیازمند اشیاء در دنیای واقعی<br />
|-<br />
| قابلیت های محاسباتی نامحدود به صورت مجازی || قابلیت های محاسباتی محدود<br />
|-<br />
| قابلیت ها و امکانات ذخیره سازی مجازی نامحدود || فاقد امکانات ذخیره سازی یا دارای امکانات ذخیره سازی محدود<br />
|-<br />
| استفاده از اینترنت برای ارائه خدمات || استفاده از اینترنت به منظور اتصال یک نقطه به شبکه اشیاء<br />
|-<br />
| به منظور مدیریت داده های حجیم|| منبع تولید داده های حجیم<br />
|}<br />
<br />
== نتیجه گیری ==<br />
در این تحقیق سعی شد با بهره گیری از مقالات و تحقیقات مختلف انجام شده در حوزه رایانش ابری و اینترنت اشیاء ، مفاهیم پایه ای هریک بیان شده و لزوم یکپارچگی این دو زمینه تشریح شود . یکپارچگی که ماحصل آن ایجاد مفهوم جدیدی به نام cloud of thing(CoT) می باشد .بدیهی است هر زمینه تکنولوژیکی در ابتدای کار با چالشها و محدودیت هایی در توسعه و کاربرد پذیری روبه رو می باشد . در این تحقیق مشکلات و مسائلی که اینترنت اشیاء با آن روبرو بود بیان شد و راهکارهای رایانش ابری برای این مشکلات ارائه شد . علیرغم این که این راهکارها بسیاری از مشکلات را مرتفع می سازد ولی با این حال بخشی از مشکلات به قوت خود باقی است. یکسان سازی پورتکل های ارتباطی تجهیزات ، ایجاد مدل های اطلاعاتی ساخت یافته ، ، توسعه پروتکل های ارتباطی جدید و یا توسعه استانداردهای جدید در ساخت ، راه اندازی و استفاده از تجهیزات همه و همه از چالشهایی هستند که رفع همه آنها به گذشت زمان و به تحقیقات بیشتر نیاز دارد .<br />
<br />
== مراجع ==<br />
<br />
1. Y.-K. Chen "Challenges and opportunities of internet of things" <em>The Proceedings of 17th Asia and South Pacific Design Automation Conference</em> 2012.<br />
<br />
2. M. Wu "Research on the architecture of Internet of things" <em>The Proceedings of 3rd International Conference on Advanced Computer Theory and Engineering</em>.<br />
<br />
3. G. Kortuem F. Kawsar D. Fitton and V. Sundramoorthi "Smart objects and building blocks of internet of things" <em>IEEE Internet Computing Journal</em> vol. 14 no. 1 pp. 44-51 2010.<br />
<br />
4. R. Khan S. Ullah Khan R. Zaheer and S. Khan "Future internet: The internet of things architecturepossible applications and key challenges" <em>The Proceedings of 10th International Conference on Frontiers of Information Technology Islamabad Pakistan</em> 2012.<br />
<br />
5. D. Uckelamann M. Harrison and F. Michahelles <em>Architecting the Internet of Things</em> 2011.<br />
<br />
6. S. Zhang "Cloud computing research and development trend" <em>The Proceedings of International Conference on Future Networks</em> 2010.<br />
<br />
7. W. Ma "The survey and research on application of cloud computing" <em>The Proceedings of 7th International Conference on Computerl Science and Education</em> 2012.<br />
<br />
8. Y. Jadeja "Cloud computing-concepts architecture and challenges" <em>The Proceedings of International Conference on Computing Electronics and Electrical Technologies</em> 2012.<br />
<br />
9. M. Zhou "Services in the cloud computing era: A survey" <em>The Proceedings of 4th International Universal Communications Symposium</em> 2010.<br />
<br />
10. J. Gubbi R. Buyya S. Marusic and M. Palaniswami "Internet of things (iot): A vision architectural elements and future directions" <em>Technical Report CLOUDS-TR-2012-2012 July</em> 2012.<br />
<br />
11. D. Evans "The internet of things how the next evolution of the internet is changing everything" <em>Whitepaper Cisco Internet Business Solutions Group (IBSG)</em> 2011.<br />
<br />
12. "British internet users' personal information on major 'cloud' storage services can be spied upon routinely by US authorities" <em>The Independent</em> 2013.</div>Aminsalehzadehhttp://wiki.occc.ir/index.php?title=Cloud_of_Things:_Integrating_Internet_of_Things_and_cloud_computing_and_the_issues_involved&diff=16885Cloud of Things: Integrating Internet of Things and cloud computing and the issues involved2017-01-25T10:05:36Z<p>Aminsalehzadeh: /* بررسی ادبیات موضوع */</p>
<hr />
<div>== چکیده ==<br />
<br /><br />
<br />
اینترنت اشیاء و یارانش ابری به عنوان دو تکنولوژی مهم از سالیان گذشته نقشی اساسی در زندگی انسان در عصر حاضر ایفا میکنند . مفهوم اینترنت اشیاء در بردارنده ارتباطات تجهیزات و دستگاههایی با قابلیت اتصال به اینترنت می باشد. انسان با گذشت زمان همواره و پیشرفت تکنولوژی سعی می کند از امکانات و تجهیزات بی جان در انجام فعالیتهای خود استفاده کند . پدیده اینترنت و گستردگی استفاده از آن در کامپیوتر های شخصی و خانگی ، زمینه استفاده از آن در غالب تجهیزات مورد استفاده انسان را فراهم کرده است . با گذشت زمان همواره به تعداد انواع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت اضافه می شود و هوشمندی تجهیزات روز به روز به عنوان یکی از نیازمندیهای بشر پر رنگ تر از قبل می شود . این تجهیزات با فراهم شدن امکان اتصال به اینترنت می توانند اطلاعات دقیق و به روزی را در اختیار انسان قرار دهند و کاربر انسانی با دریافت اطلاعات از تجهیرات و با صدور فرمانهایی تحت بستر اینترنت می تواند فعالیتهایی را به واسطه تجهیزات متصل به اینترنت انجام دهد <br />
از طرفی با توسعه استفاده از شبکه های ارتباطی و نیز تجهیزات رایانه ای در سازمانها ، داشتن تجهیزات و ملزمات ذخیره سازی و پردازشی قدرتمند ، به روز و امن مزیتهای رقابتی چشمگیری در کسب و کار های سازمانها ایجاد می کند . با توجه به هزینه های زیاد تجهیزات دخیره سازی ، پردازشی و ارتباطی و نیز لزوم نگهداری و پشتیبانی این تجهیزات جهت دریافت خدمات به روز و امن ، سازمانها و کاربران انسانی را با چالشهای عدیده ای در جهت بهره برداری از مزایا و فرصتهای بالقوه این قبیل تکنولوژی ها مواجه می کند. این قبیل چالشها و مشکلات پدید آورنده مفهومی به نام رایانش ابری شده است که در پی آن سازمانها و کاربران می توانند فارغ از دغدغه ها و چالشهای مذکور با پرداخت هزینه هایی تمامی نیازمندیهای مد نظر خود را با کیفیت و کمیت مشخصی در قالب خدمات ابری در اختیار بگیرند .<br />
با در نظر گرفتن هر دو مفهوم رایانش ابری و اینترنت اشیا امکان بهره برداری از تجهیزات هوشمند در زمینه های مختلف زندگی در قالب خدمات ابری ، مفهوم و زمینه جدیدی به نام CloudIOT ایجاد نموده است . در این مفهوم تلاش بر این است که از تمامی فرصت ها و زمینه های مفید اینترنت اشیاء در قالب خدمات و جهارچوبهای رایانش ابری بهره برداری شود به نحوی که چالشهای موجود در هر دوزمینه به حداقل برسد . در این تحقیق سعی شده است ضمن ارائه مفاهیمی از هر دو زمینه تکنولوژیکی دغدغه ها و مشکلات موجود در یکپارچگی دو زمینه مذکور بررسی شده و راهکارها و امکانات موجود جهت رفع این دغدغه ها و یا حداقل کم کردن مشکلات بهره برداری از آنها بررسی شود<br />
<br /><br />
<br />
== مقدمه ==<br />
در سال 1999 کوین اشتون پیش بینی کرد که آینده رایانش بیش از آنکه وابسته به اطلاعات و داده های تولیدی یا ارائه شده توسط انسان باشد به اطلاعات تولید شده توسط اشیاء با قابلیت پردازش بستگی دارد .بنابراین وی ایده ای به نام اینترنت اشیاء را ارائه کرد که در آن اشیاء شناسایی شده و قادرند اطلاعاتی از پیرامون خود دریافت یا برداشت نمایند . این اشیاء قادرند به یکدیگر متصل شده و در تعامل با سرور ها ، اطلاعاتی را با آنها ردو بدل کنند.اشیاء در این مفهوم با پرس و جو از یکدیگر قادر خواهند بود ضمن دریافت اطلاعات درست از یکدیگر در هم تاثیر گذار بوده و در وضعیت خود و یا حتی در برنامه های خود تغییراتی را ایجاد نمایند .اشیاء به واسطه سنسورهایی که دارند اطلاعات را دریافت می کنند و در صورت تعبیه عامل های نرم افزاری هوشمند در آنها انسانها قادر خواهند بود هر رخداد یا وضعیتی را در محیط پیرامونی خود کنترل و رهگیری نمایند . استفاده از این عامل ها و تجهیزات می تواند در جهت کاهش هر گونه کمبود اطلاعاتی و یا در جهت کاهش هزینه ها مورد استفاده قرار گیرد . از طرفی رایانش ابری به عنوان یکی از پدیده های تکنولوژیکی چند سال اخیز به دلیل مزایا و قابلیت ها مهم و فراوان بسیار فراگیر شده است و تقریبا اغلب سرویسهای مورد نیاز کاربران را می توانند در حوزه رایانش ابری با کیفیت مناسب ارائه شوند . همین موضوع ما را ناگزیر می کند در حوزه اینترنت اشیاء نیز از این قابلیتهای رایانش ابری استفاده نماییم . در این تحقیق سعی شده است ضمن تشریح مبانی هر دو تکنولوژی ، به مشکلات و چالشهای موجود و آینده در یکپارچگی آنها پرداخته شود .<br />
<br />
== بررسی ادبیات موضوع ==<br />
=== اینترنت اشیاء ===<br />
<br />
اینترنت اشیاء به عنوان آینده تجهیزات پردازشی و اینترنت تلقی می شود . در این مفهوم عبارت شی هر تجهیز ارتباطی یا غیر ارتباطی را می تواند شامل شود . از تجهیزات هوشمند در لایه های بالایی گرفته تا سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات محیط در لایه های پایینی .در این مفهوم اشیاء تشکیل دهنده گرههای ارتباطی می باشند که به واسطه پروتکل هایی با یکدیگر به تبادل اطلاعات می پردازند. برخی ار این اشیاء متصل به یکدیگر تنها جنبه استاتیک و فیزیکی دارند و صرفا به دریافت و یا ارسال اطلاعات می پردازند ولی برخی دیگر از این دسته تجهیزات هوشمند می باشند که قابلیت هایی فراتر از این موارد داشته و قادرند به واسطه منابع سخت افزاری ، ارتباطی و نرم افزاری که در اختیار دارند برخی از فعالیتهای انسانی را به جای انسان و به صورت خودکار انجام دهند .در شکل شماره 1 فرایند تغییر داده های خام و تبدیل آنها به اطلاعات و دانش مفید در اینترنت اشیاء نمایش داده شده است .<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 1<br />
|-<br />
| http://s1.picofile.com/file/8283748834/IOTDataFlow.JPG<br />
|}<br />
<br />
==== معماری ====<br />
معماری اینترنت اشیاء از چند بخش اصلی تشکیل شده است :1. لایه دریافت یا ادراک 2. لایه شبکه و 3. لایه کاربرد . برخی محققان دو لایه دیگر نیز به موارد فوق اضافه کرده اند . این لایه های اضافی عبارتند از لایه میان افزار و لایه کسب و کار. لایه میان افزار بین لایه شبکه و کاربرد و لایه کسب و کار به عنوان بالاترین لایه و بالاتر از لایه کاربرد قرار می گیرد .<br /><br />
لایه دریافت /ادراک : در این لایه کلیه تجهیزات متصل به شبکه اینترنتی به واسطه سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات ، اطلاعاتی از محیط پیرامونی دریافت می کنند .هدف اصلی در این لایه جمع پآوری اطلاعات می باشد.<br /><br />
لایه میان افزار: اطلاعات جمع آوری شده از لایه ادراک که به واسطه لایه شبکه منتقل شده است در این لایه ذخیره سازی و مدیریت می شوند . اطلاعات ذخیره و پردازش می شود و تصمیمات خاصی بر مبنای قواعد از پیش تعریف شده ای به صورت خودکار اتخاد می شود و سپس خروجی به لایه بعدی یعنی لایه کاربرد انتقال می یابد. <br /><br />
لایه کاربرد :در این لایه اطلاعات و خروجی دریافتی از لایه میان افزار مدیریت شده و نمایی از اطلاعات دریافتی ارائه می شود . اطلاعات خام دریافتی از پاین ترین لایه ، متناسب با نیازمندیهای کاربر ارائه می شود و مفهوم هوشمندی در خروجی ها نمود پیدا می کند . شهر هوشمند ، ردیابی حمل و نقل ، سیستم سلامت هوشمند و ... از جمله مثالهایی از لابه کاربرد در اینترنت اشیاء به شمار می روند .<br /><br />
لایه کسب و کار : آخرین لایه از معماری پنج لایه ای اینترنت اشیاء می باشد که در آن امکان کسب درآمد از اطلاعات جمع آوری شده در قالب سرویسها و خدمات مختلف میسر می شود . به عبارت دیگر ، اطلاعات لایه کاربرد در قالب خدمات معنی داری مدل سازی شده و ارائه می شود و مجموع سرویس ها و مدل های اطلاعاتی تولید شده امکان ایجاد سرویسها و مدلهای جدید را فراهم می کند .در این مرحله تحلیل و بررسی اطلاعات در زمینه های مختلف با هدف تولید دانش انجام می شود که ارزشهای ایجاد شده از دانش تولیدی در این لایه ، منجر به کسب درآمد برای ارائه دهنده خدمات می شود . <br /><br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 2<br />
|-<br />
| http://s8.picofile.com/file/8283573942/IOTLayers.JPG<br />
|}<br />
==== چالشها ====<br />
*رشد سریع <br />
با توجه به رشد سریع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت و به ویژه تولید سنسورهایی که به قادرند به صورت مستقل با استفاده از برخی تکنولوژیهای ارتباطی از قبیل 3G یا 4G به اینترنت متصل شوند ، تعداد تجهیزات بسیار بیشتر از تعداد کاربران انسانی خواهد بود . یکی از مشکلات اصلی در این بین نام گذاری و شناسایی این تعداد شئ در اینترنت می باشد. از طرفی تجهیزات با پروتکل ها و قابلیت های ناهمگونی با یکدیگر تولید می شوند که هر یک از آنها نیازمندیهای خاصی را برای استفاده لازم دارند.<br />
*هزینه سرویس و نگهداری <br />
با توجه به تعداد زیاد سنسورها موضوع نگهداری و پشتیبانی آنها از اهمیت بالایی برخوردار می باشد . چرا که به جهت کثرت وسیع در مقیاس بسیار زیاد ، ممکن است حجم فعالیتهای نگهداری و پشتیبانی آنها به طرز خیلی سریعی افزایش یابد به طوری که مزایای استفاده از آنها را تحت الشعاع قرار دهد . تکنولوژیها و دانش به کار رفته در تولید آنها باید به گونه ای باشد که قابلیت نصب سریع و آسان آنها حتی توسط کاربران عادی میسر و سهل باشد .<br />
از طرفی در صورت بهینه نبودن مصرف انرژی تجهیزات و سنسورهای متصل به آنها ، همزمان با افزایش تعداد تجهیزات و سنسورها ، انرژی مصرفی آنها افزایش می یابد. لذا یکی از چالشهای مهم دیگر مصرف انرژی این تجهیزات می باشد که ایجاب می کند از سنسورهای با مصرف انرژی بسیار کم در اینترنت اشیاء استفاده شود .<br />
بسیاری از تجهیزات به دلیل محل های نصب مختلف دسترسی به منبع تغذیه ندارند . لذا در بسیاری از مواقع ضروری است از باتری برای تامین برق مصرفی تجهیزات استفاده شود . با توجه به عمر محدود باتری ها و به منظور اطمینان از کاهش هزینه های نگهداری ، ضروری است تکنولوژی به کار رفته در ساخت باتری ها به گونه ای باشد که به مدت بسیار طولانی نیاز به تعویض نداشته باشند .<br />
*شبکه سنسورها <br />
اتصال تعداد زیاد سنسور و تجهیز به شبکه یکی از دغدغه های مهم در اینترنت اشیاء می باشد . صرف نظر از نام گذاری و شناسایی تجهیزات که در بالا به آن اشاره شد امکان تبادل داده در شبکه به دلیل ناهمگونی تجهیزات ممکن است دشوار باشد .از طرفی به دلیل تعداد بسیار زیاد تجهیزات و پروتکل های ارتباطی متنوع ، تامین امنیت و حریم خصوصی در این شبکه ها بسیار دشوار خواهد بود .<br />
<br />
*اطلاعات و داده ها<br />
داده های تولیدی توسط تجهیزات در اینترنت اشیاء ، ویژگیها و نیازمندیهای خاصی دارند که آنها را با داده های تولیدی توسط انسان متمایز میکند.این داده ها در بسیاری از مواقع نیاز به پردازش بی وقفه و بلادرنگ دارند . در برخی کاربردها داده ها بی وقفه تولید می شوند پردازش بی وقفه بسیار حیاتی می باشد و توقف آن مقدور نبوده و یا ممکن است اهداف استفاده از اشیاء را نقض کند .<br />
بدیهی است که داده های تولیدی توسط تعداد کثیری از سنسورها به طرز بسیار زیادی مشکل افزونگی اطلاعات را خواهد داشت . به عنوان مثال ممکن است دو سنسور مکان یاب در دو نقطه متفاوت در یک شهر ، هر دو اسم شهر را به عنوان موقعیت مکانی ارسال نمایند . حال تصور کنیم که برای چند فیلد اطلاعاتی و تعداد میلیونی سنسورها چه حجمی از داده های تکراری تولید خواهد شد.<br />
حجم زیاد داده ها و افزونگی اطلاعات تامین صحت ، جامعیت و قابلیت اطمینان داده ها را دشوار می کند .در اینصورت تفکیک اطلاعات درست از نادرست کاری بسیار دشوار خواهد بود .<br />
همانطور که در بالا و در توضیحات مربوط به اینترنت اشیاء بدان اشاره شد ، هدف از جمع آوری اطلاعات خام و انتقال آنها در شبکه ، تبدیل آنها به اطلاعات و در تولید دانش و انجام عملیاتی بر مبنای دانش تولید شده می باشد. لذا یکی از اصلیترین مشکلات موجود در اینترنت اشیاء ، امکان داده کاوی و استخراج دانش از اطلاعات حجیم تولید شده است که نیازمند الگوریتم ها و مکانیزمهای پیچیده ای می باشد .<br />
<br />
=== رایانش ابری ===<br />
رایانش ابری پدیده سالهای اخیر دنیای تکنولوژی فناوری اطلاعات و ارتباطات می باشد که در سالهای اخیر رشد و توسعه بسیار سریعی داشته است . توسعه سریع سخت افزار و نرم افزار و افزایش روز افزون نیاز به منابع ذخیره سازی ، پردازشی ، ارتباطی و کاربردی ، گران بودن هزینه تامین این منابع ، مشکلات نگهداری و پشتیبانی آنها ، همه و همه باعث شده اند که رایانش از کامپیوتر ها و تجهیزات رومیزی به اینترنت و مراکز داده عظیم منتقل شوند . بدین ترتیب بسیاری از نگرانی ها و دغدغه ها از چندین میلیون کاربر به چند راده دهنده خدمات ابری منتقل می شود و کاربران فارغ از مشکلات و نگرانیهای ذکر شده و تنها بر مبنای مبالغ پرداختی خود خدمات نهایی را دریافت می کنند .<br />
خدمات قابل ارائه در رایانش ابری را می توان به چهار اصلی تقسیم می شود :<br /><br />
<br />
Software as a service (SaaS)<br /><br />
در این مدل از رایانش ابری ، نرم افزار به عنوان سرویس یا خدمت نهایی به کاربر ارائه می شود . در این حالت کاربر نگرانی ای در خصوص نصب نرم افزار و یا منابع مورد نیاز آن نداشته و تنها بر اساس مبلغ پرداختی خود از نرم افزار موضوع خدمت بهره خواهد برد . تنها نیازمندی کاربر در این حالت داشتن ارتباط اینترنتی و ارتباط با مرکز داده ارائه دهنده خدمت خواهد بود .<br /><br />
Platform as a service (PaaS)<br /><br />
<br />
در مدل سکو به عنوان خدمت ، سکوی توسعه نرم افزار و برنامه کاربردی در اختیار کاربر قرار می گیرد .در این حالت تمام منابع و ابزارهای مورد نیاز کاربر برای ساخت برنامه های کاربردی در اختیار آن قرار خواهد گرفت .<br /><br />
<br />
Network as a service(NaaS)<br /><br />
<br />
مدل شبکه به عنوان خدمت ، یک یا چند شبکه مجازی تمام قابلیت ها و امکانات موجود در شبکه های واقعی در اختیار کاربر یا سازمان قرار می گیرد . در این حالت کاربر می تواند تمام پیکربندیها و تنظیمات لازم را به همراه نود ها و شناسه های آی پی در این شبکه تعریف کند.<br /><br />
<br />
Infrastructure as a service (IaaS)<br /><br />
<br />
در مدل زیرساخت به عنوان سرویس ، نیازمندیهای ذخیریه سازی و پردازشی کاربر در اختیار وی قرار داده می شود و کاربر می تواند در قبال پرداخت مبلغ اجاره ای ، به مدت زمان مشخصی منابع ذخیره سازی و پردازشی خود را بدون نیاز به خرید تجهیزات در اختیار داشته باشد .<br /><br />
== روند رشد ===<br />
تکنولوژی های اینترنت اشیاء و رایانش ابری ، هر کدام تغییرات مستقل از یکدیگر داشته اند ولی در حال حاضر مزایای یکپارچگی دو زمینه به اندازه ای زیاد است که به منظور فراهم شدن امکان استفاده مناسب و مفید از هر دو تکنولوژی نا گزیر به یکپارچه سازی آنها می باشیم .به منظور برآوردی از میزان توسعه و علاقه مندیها به دو مفهوم و نیز موضوع یکپارچگی بین آنها ، شکل 2 به خوبی روند آن را در سالهای اخیر نشان می دهد.<br /><br />
<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 3<br />
|-<br />
| http://s6.picofile.com/file/8283731226/IOTTrend.JPG<br />
|}<br />
<br />
=== CloudIOT و لزوم یکپارچگی IOT و Cloud ===<br />
اینترنت در حال توسعه می باشد و توسعه اینترنت و گستردگی و سهولت استفاده از آن ، نیاز به استفاده وسیع از آن را بیش از پیش می کند . روز به روز به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . این تجهیزات در گذشته محدود به کامپیوتر های شخصی بوده اند ولی در حال حاضر به دلیل امکان استفاده از اینترنت به منظور دسترسی به اطلاعات دقیق و به روز راه دور ، به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . تجهیزات جدید با هدف رفع نیازمندیهای بشری در زمینه های مختلف زندگی تولید می شوند و امکان دسترسی انسان به آنها و کنترل آنها از راه دور به عنوان یکی از ملزومات در تولید تجهیزات لحاظ می شود .هر دستگاه متصل داده هایی را از محیط های پیرامونی دریافت و آنها را ذخیره می کند . روز به روز به حجم داده های تولیدی افزوده می شود و لزوم نگهداری آنها در فضایی امن و مطمئن ضرورت پیدا می کند . به منظور تولید اطلاعات مفید از داده ها ، ضروری است پردازشهایی روی آنها انجام شود و با افزایش حجم و پیچیدگی اطلاعات لزوم نیاز به منابع پردازشی قوی آشکار می شود . به منظور سهولت دسترسی به اطلاعات در هر زمان و مکانی ضروری است اطلاعات بر روی شبکه های محلی یا اینترنت تبادل شود . در نهایت برای تولید دانش بیشتر از آنها ضروری است تحلیل های پیچیده و زیادی روی آنها انجام شود .<br /><br />
<br />
بنابراین ،با توجه به مواردی که بیان شد اهم مشکلات و دغدغه های موجود در اینترنت اشیاء با می توان به شرح زیر بیان کرد :<br />
* افزایش سریع اطلاعات و نیاز به فضای دخیره سازی که در تجهیزات وجود ندارد <br />
* افزایش نیازمندیهای پردازشی که در اینترنت اشیاء موجود نیست <br />
* افزایش ارتباطات بین موجودیت ها در اینترنت اشیاء<br />
* نیاز به منابع سخت افزاری و نرم افزاری داده کاوی و تولید دانش<br />
<br />
===درخت دانش===<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 4-درخت دانش<br />
|-<br />
| http://s2.picofile.com/file/8283732484/Tree.JPG<br />
|}<br />
===جدول دانش ===<br />
<br />
<br /><br />
<br />
[[پرونده:cloudIOT_Table.JPG|100px|قاب|وسط]]<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== بدنه تحقیق ==<br />
<br />
با توجه به مزایای رایانش ابری که در بالا توضیح داده شده ، و محدودیت های اینترنت اشیاء در توسعه ، بسیاری از این محدودیت ها همان مواردی می باشند که در مزایای رایانش ابری وجود دارند . لذا اینترنت اشیاء با استفاده از این قابلیت ها در رایانش ابری می تواند بسیاری از محدودیت ها و مشکلات موجود در توسعه را مرتفع سازد . رایانش ابری یک راهکار پر فایده ای برای پیاده سازی مدیریت سرویس دراینتر نت اشیاء ارائه می کند و در عوض می تواند از اینترنت اشیاء به واسطه توسعه آن در دنیای واقعی منتفع شود و سرویس ها و خدمات جدیدی را در یک فضای توزیع شده و مجازی و در ابعاد مختلف زندگی انسان ایجاد نماید .رایانش ابری در CloudIOT به عنوان لایه واسط بین اشیاء متصل به اینترنت و برنامه های کاربردی عمل می کند . به طوری که تمام پیچیدگیهای لایه های پایین را از دید کار بر مخفی می سازد .<br /><br />
<br />
<br />
<br />
با توجه به توضیحات بالا در خصوص هر دو تکنولوژی می توان از فرصتها و مزایای رایانش ابری به منظور رفع چالشهای موجود در اینترنت اشیاء بهره برد . در ادامه با جمع بندی مشکلات ذکر شده در اینترنت اشیاء ، راهکارهای رایانش ابری جهت رفع آنها را تشریح می شود .<br /><br />
*منابع ذخیره سازی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء تعداد زیادی از تجهیزات همواره در حال تولید داده ها ساخت یافته و یا غیر ساخت یافته با حجم و نوع مختلف می باشند . این داده ها در نهایت ممکن است به جمع بندی ، نمایش ، بایگانی، نمایش بصری ، دسترسی و ... نیاز داشته باشند . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن فضای ذخیره سازی ارزان و متناسب با نیاز ، مناسب ترین و بهینه ترین راهکار برای این کاربرد ها می باشد . <br />
از طرفی به دلیل تامین سطح بالایی از امنیت و تامین حریم خصوصی در رایانش ابری، یکی دیگر از مهمترین مشکلات مربوط به اطلاعات در اینترنت اشیاء به واسطه بهره گیری از آن مرتفع می شود .<br /><br />
*منابع پردازشی <br /><br />
تجهیزات در اینترنت اشیاء منایع پردازشی بسیار محدودی دارند و ضروری است اطلاعات را به منظور پردازش به نود های سریعتر با قابلیت هاتی پردازشی بیشتر ارسال کنند. در صورتی که تناسبی بین اطلاعات تولیدی و زیرساخت محاسباتی وجود نداشته باشد پردازش اطلاعات با مشکل مواجه می شود . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن منابع پردازشی سریع و متناسب با نیاز می تواند راهکار مناسبی برای رفع مشکل باشد .<br /><br />
*منابع ارتباطی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء ، به دلیل لزوم ارتباط تجهیزات با اینترنت و با یکدیگر ، هر دستگاه از شناسه مستقلی در شبکه برخوردار خواهد بود و برای تبادل اطلاعات به سخت افزار های ارتباطی نیاز خواهد داشت . هزینه تامین و نگهداری هر یک از این تجهیزات زیاد بوده و ممکن است مقرون به صرفه نباشد . رایانش ابری به دلیل امکان فراهم نمودن شبکه یا شبکه های مستقل ، کاربران را از تامین تجهیزات سخت افزاری ازتباطی و هزینه های نگهداری و مدیریت آنها بی نیاز می کند .<br />
جدول زیر تناسب رایانش ابری به منظور بهره گیری و استفاده در اینترنت اشیاء را از ابعاد مختلف نمایان می کند . <br /><br />
<br /><br />
<br />
جدول 1<br /><br />
{| class="wikitable"<br />
|-<br />
! خدمات ابری !! اینترنت اشیاء<br />
|-<br />
| دسترس پذیری بدون محدودیت مکانی(امکان دریافت خدمات در هر نقطه مکانی) || فراگیر(وجود اشیاء در همه جا به صورت گسترده)<br />
|-<br />
| منابع مجازی (غیر سخت افزاری) || نیازمند اشیاء در دنیای واقعی<br />
|-<br />
| قابلیت های محاسباتی نامحدود به صورت مجازی || قابلیت های محاسباتی محدود<br />
|-<br />
| قابلیت ها و امکانات ذخیره سازی مجازی نامحدود || فاقد امکانات ذخیره سازی یا دارای امکانات ذخیره سازی محدود<br />
|-<br />
| استفاده از اینترنت برای ارائه خدمات || استفاده از اینترنت به منظور اتصال یک نقطه به شبکه اشیاء<br />
|-<br />
| به منظور مدیریت داده های حجیم|| منبع تولید داده های حجیم<br />
|}<br />
<br />
== نتیجه گیری ==<br />
در این تحقیق سعی شد با بهره گیری از مقالات و تحقیقات مختلف انجام شده در حوزه رایانش ابری و اینترنت اشیاء ، مفاهیم پایه ای هریک بیان شده و لزوم یکپارچگی این دو زمینه تشریح شود . یکپارچگی که ماحصل آن ایجاد مفهوم جدیدی به نام cloud of thing(CoT) می باشد .بدیهی است هر زمینه تکنولوژیکی در ابتدای کار با چالشها و محدودیت هایی در توسعه و کاربرد پذیری روبه رو می باشد . در این تحقیق مشکلات و مسائلی که اینترنت اشیاء با آن روبرو بود بیان شد و راهکارهای رایانش ابری برای این مشکلات ارائه شد . علیرغم این که این راهکارها بسیاری از مشکلات را مرتفع می سازد ولی با این حال بخشی از مشکلات به قوت خود باقی است. یکسان سازی پورتکل های ارتباطی تجهیزات ، ایجاد مدل های اطلاعاتی ساخت یافته ، ، توسعه پروتکل های ارتباطی جدید و یا توسعه استانداردهای جدید در ساخت ، راه اندازی و استفاده از تجهیزات همه و همه از چالشهایی هستند که رفع همه آنها به گذشت زمان و به تحقیقات بیشتر نیاز دارد .<br />
<br />
== مراجع ==<br />
<br />
1. Y.-K. Chen "Challenges and opportunities of internet of things" <em>The Proceedings of 17th Asia and South Pacific Design Automation Conference</em> 2012.<br />
<br />
2. M. Wu "Research on the architecture of Internet of things" <em>The Proceedings of 3rd International Conference on Advanced Computer Theory and Engineering</em>.<br />
<br />
3. G. Kortuem F. Kawsar D. Fitton and V. Sundramoorthi "Smart objects and building blocks of internet of things" <em>IEEE Internet Computing Journal</em> vol. 14 no. 1 pp. 44-51 2010.<br />
<br />
4. R. Khan S. Ullah Khan R. Zaheer and S. Khan "Future internet: The internet of things architecturepossible applications and key challenges" <em>The Proceedings of 10th International Conference on Frontiers of Information Technology Islamabad Pakistan</em> 2012.<br />
<br />
5. D. Uckelamann M. Harrison and F. Michahelles <em>Architecting the Internet of Things</em> 2011.<br />
<br />
6. S. Zhang "Cloud computing research and development trend" <em>The Proceedings of International Conference on Future Networks</em> 2010.<br />
<br />
7. W. Ma "The survey and research on application of cloud computing" <em>The Proceedings of 7th International Conference on Computerl Science and Education</em> 2012.<br />
<br />
8. Y. Jadeja "Cloud computing-concepts architecture and challenges" <em>The Proceedings of International Conference on Computing Electronics and Electrical Technologies</em> 2012.<br />
<br />
9. M. Zhou "Services in the cloud computing era: A survey" <em>The Proceedings of 4th International Universal Communications Symposium</em> 2010.<br />
<br />
10. J. Gubbi R. Buyya S. Marusic and M. Palaniswami "Internet of things (iot): A vision architectural elements and future directions" <em>Technical Report CLOUDS-TR-2012-2012 July</em> 2012.<br />
<br />
11. D. Evans "The internet of things how the next evolution of the internet is changing everything" <em>Whitepaper Cisco Internet Business Solutions Group (IBSG)</em> 2011.<br />
<br />
12. "British internet users' personal information on major 'cloud' storage services can be spied upon routinely by US authorities" <em>The Independent</em> 2013.</div>Aminsalehzadehhttp://wiki.occc.ir/index.php?title=Cloud_of_Things:_Integrating_Internet_of_Things_and_cloud_computing_and_the_issues_involved&diff=16884Cloud of Things: Integrating Internet of Things and cloud computing and the issues involved2017-01-25T10:03:54Z<p>Aminsalehzadeh: /* CloudIOT و لزوم یکپارچگی IOT و Cloud */</p>
<hr />
<div>== چکیده ==<br />
<br /><br />
<br />
اینترنت اشیاء و یارانش ابری به عنوان دو تکنولوژی مهم از سالیان گذشته نقشی اساسی در زندگی انسان در عصر حاضر ایفا میکنند . مفهوم اینترنت اشیاء در بردارنده ارتباطات تجهیزات و دستگاههایی با قابلیت اتصال به اینترنت می باشد. انسان با گذشت زمان همواره و پیشرفت تکنولوژی سعی می کند از امکانات و تجهیزات بی جان در انجام فعالیتهای خود استفاده کند . پدیده اینترنت و گستردگی استفاده از آن در کامپیوتر های شخصی و خانگی ، زمینه استفاده از آن در غالب تجهیزات مورد استفاده انسان را فراهم کرده است . با گذشت زمان همواره به تعداد انواع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت اضافه می شود و هوشمندی تجهیزات روز به روز به عنوان یکی از نیازمندیهای بشر پر رنگ تر از قبل می شود . این تجهیزات با فراهم شدن امکان اتصال به اینترنت می توانند اطلاعات دقیق و به روزی را در اختیار انسان قرار دهند و کاربر انسانی با دریافت اطلاعات از تجهیرات و با صدور فرمانهایی تحت بستر اینترنت می تواند فعالیتهایی را به واسطه تجهیزات متصل به اینترنت انجام دهد <br />
از طرفی با توسعه استفاده از شبکه های ارتباطی و نیز تجهیزات رایانه ای در سازمانها ، داشتن تجهیزات و ملزمات ذخیره سازی و پردازشی قدرتمند ، به روز و امن مزیتهای رقابتی چشمگیری در کسب و کار های سازمانها ایجاد می کند . با توجه به هزینه های زیاد تجهیزات دخیره سازی ، پردازشی و ارتباطی و نیز لزوم نگهداری و پشتیبانی این تجهیزات جهت دریافت خدمات به روز و امن ، سازمانها و کاربران انسانی را با چالشهای عدیده ای در جهت بهره برداری از مزایا و فرصتهای بالقوه این قبیل تکنولوژی ها مواجه می کند. این قبیل چالشها و مشکلات پدید آورنده مفهومی به نام رایانش ابری شده است که در پی آن سازمانها و کاربران می توانند فارغ از دغدغه ها و چالشهای مذکور با پرداخت هزینه هایی تمامی نیازمندیهای مد نظر خود را با کیفیت و کمیت مشخصی در قالب خدمات ابری در اختیار بگیرند .<br />
با در نظر گرفتن هر دو مفهوم رایانش ابری و اینترنت اشیا امکان بهره برداری از تجهیزات هوشمند در زمینه های مختلف زندگی در قالب خدمات ابری ، مفهوم و زمینه جدیدی به نام CloudIOT ایجاد نموده است . در این مفهوم تلاش بر این است که از تمامی فرصت ها و زمینه های مفید اینترنت اشیاء در قالب خدمات و جهارچوبهای رایانش ابری بهره برداری شود به نحوی که چالشهای موجود در هر دوزمینه به حداقل برسد . در این تحقیق سعی شده است ضمن ارائه مفاهیمی از هر دو زمینه تکنولوژیکی دغدغه ها و مشکلات موجود در یکپارچگی دو زمینه مذکور بررسی شده و راهکارها و امکانات موجود جهت رفع این دغدغه ها و یا حداقل کم کردن مشکلات بهره برداری از آنها بررسی شود<br />
<br /><br />
<br />
== مقدمه ==<br />
در سال 1999 کوین اشتون پیش بینی کرد که آینده رایانش بیش از آنکه وابسته به اطلاعات و داده های تولیدی یا ارائه شده توسط انسان باشد به اطلاعات تولید شده توسط اشیاء با قابلیت پردازش بستگی دارد .بنابراین وی ایده ای به نام اینترنت اشیاء را ارائه کرد که در آن اشیاء شناسایی شده و قادرند اطلاعاتی از پیرامون خود دریافت یا برداشت نمایند . این اشیاء قادرند به یکدیگر متصل شده و در تعامل با سرور ها ، اطلاعاتی را با آنها ردو بدل کنند.اشیاء در این مفهوم با پرس و جو از یکدیگر قادر خواهند بود ضمن دریافت اطلاعات درست از یکدیگر در هم تاثیر گذار بوده و در وضعیت خود و یا حتی در برنامه های خود تغییراتی را ایجاد نمایند .اشیاء به واسطه سنسورهایی که دارند اطلاعات را دریافت می کنند و در صورت تعبیه عامل های نرم افزاری هوشمند در آنها انسانها قادر خواهند بود هر رخداد یا وضعیتی را در محیط پیرامونی خود کنترل و رهگیری نمایند . استفاده از این عامل ها و تجهیزات می تواند در جهت کاهش هر گونه کمبود اطلاعاتی و یا در جهت کاهش هزینه ها مورد استفاده قرار گیرد . از طرفی رایانش ابری به عنوان یکی از پدیده های تکنولوژیکی چند سال اخیز به دلیل مزایا و قابلیت ها مهم و فراوان بسیار فراگیر شده است و تقریبا اغلب سرویسهای مورد نیاز کاربران را می توانند در حوزه رایانش ابری با کیفیت مناسب ارائه شوند . همین موضوع ما را ناگزیر می کند در حوزه اینترنت اشیاء نیز از این قابلیتهای رایانش ابری استفاده نماییم . در این تحقیق سعی شده است ضمن تشریح مبانی هر دو تکنولوژی ، به مشکلات و چالشهای موجود و آینده در یکپارچگی آنها پرداخته شود .<br />
<br />
== بررسی ادبیات موضوع ==<br />
=== اینترنت اشیاء ===<br />
<br />
اینترنت اشیاء به عنوان آینده تجهیزات پردازشی و اینترنت تلقی می شود . در این مفهوم عبارت شی هر تجهیز ارتباطی یا غیر ارتباطی را می تواند شامل شود . از تجهیزات هوشمند در لایه های بالایی گرفته تا سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات محیط در لایه های پایینی .در این مفهوم اشیاء تشکیل دهنده گرههای ارتباطی می باشند که به واسطه پروتکل هایی با یکدیگر به تبادل اطلاعات می پردازند. برخی ار این اشیاء متصل به یکدیگر تنها جنبه استاتیک و فیزیکی دارند و صرفا به دریافت و یا ارسال اطلاعات می پردازند ولی برخی دیگر از این دسته تجهیزات هوشمند می باشند که قابلیت هایی فراتر از این موارد داشته و قادرند به واسطه منابع سخت افزاری ، ارتباطی و نرم افزاری که در اختیار دارند برخی از فعالیتهای انسانی را به جای انسان و به صورت خودکار انجام دهند .در شکل شماره 1 فرایند تغییر داده های خام و تبدیل آنها به اطلاعات و دانش مفید در اینترنت اشیاء نمایش داده شده است .<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 1<br />
|-<br />
| http://s1.picofile.com/file/8283748834/IOTDataFlow.JPG<br />
|}<br />
<br />
==== معماری ====<br />
معماری اینترنت اشیاء از چند بخش اصلی تشکیل شده است :1. لایه دریافت یا ادراک 2. لایه شبکه و 3. لایه کاربرد . برخی محققان دو لایه دیگر نیز به موارد فوق اضافه کرده اند . این لایه های اضافی عبارتند از لایه میان افزار و لایه کسب و کار. لایه میان افزار بین لایه شبکه و کاربرد و لایه کسب و کار به عنوان بالاترین لایه و بالاتر از لایه کاربرد قرار می گیرد .<br /><br />
لایه دریافت /ادراک : در این لایه کلیه تجهیزات متصل به شبکه اینترنتی به واسطه سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات ، اطلاعاتی از محیط پیرامونی دریافت می کنند .هدف اصلی در این لایه جمع پآوری اطلاعات می باشد.<br /><br />
لایه میان افزار: اطلاعات جمع آوری شده از لایه ادراک که به واسطه لایه شبکه منتقل شده است در این لایه ذخیره سازی و مدیریت می شوند . اطلاعات ذخیره و پردازش می شود و تصمیمات خاصی بر مبنای قواعد از پیش تعریف شده ای به صورت خودکار اتخاد می شود و سپس خروجی به لایه بعدی یعنی لایه کاربرد انتقال می یابد. <br /><br />
لایه کاربرد :در این لایه اطلاعات و خروجی دریافتی از لایه میان افزار مدیریت شده و نمایی از اطلاعات دریافتی ارائه می شود . اطلاعات خام دریافتی از پاین ترین لایه ، متناسب با نیازمندیهای کاربر ارائه می شود و مفهوم هوشمندی در خروجی ها نمود پیدا می کند . شهر هوشمند ، ردیابی حمل و نقل ، سیستم سلامت هوشمند و ... از جمله مثالهایی از لابه کاربرد در اینترنت اشیاء به شمار می روند .<br /><br />
لایه کسب و کار : آخرین لایه از معماری پنج لایه ای اینترنت اشیاء می باشد که در آن امکان کسب درآمد از اطلاعات جمع آوری شده در قالب سرویسها و خدمات مختلف میسر می شود . به عبارت دیگر ، اطلاعات لایه کاربرد در قالب خدمات معنی داری مدل سازی شده و ارائه می شود و مجموع سرویس ها و مدل های اطلاعاتی تولید شده امکان ایجاد سرویسها و مدلهای جدید را فراهم می کند .در این مرحله تحلیل و بررسی اطلاعات در زمینه های مختلف با هدف تولید دانش انجام می شود که ارزشهای ایجاد شده از دانش تولیدی در این لایه ، منجر به کسب درآمد برای ارائه دهنده خدمات می شود . <br /><br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 2<br />
|-<br />
| http://s8.picofile.com/file/8283573942/IOTLayers.JPG<br />
|}<br />
==== چالشها ====<br />
*رشد سریع <br />
با توجه به رشد سریع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت و به ویژه تولید سنسورهایی که به قادرند به صورت مستقل با استفاده از برخی تکنولوژیهای ارتباطی از قبیل 3G یا 4G به اینترنت متصل شوند ، تعداد تجهیزات بسیار بیشتر از تعداد کاربران انسانی خواهد بود . یکی از مشکلات اصلی در این بین نام گذاری و شناسایی این تعداد شئ در اینترنت می باشد. از طرفی تجهیزات با پروتکل ها و قابلیت های ناهمگونی با یکدیگر تولید می شوند که هر یک از آنها نیازمندیهای خاصی را برای استفاده لازم دارند.<br />
*هزینه سرویس و نگهداری <br />
با توجه به تعداد زیاد سنسورها موضوع نگهداری و پشتیبانی آنها از اهمیت بالایی برخوردار می باشد . چرا که به جهت کثرت وسیع در مقیاس بسیار زیاد ، ممکن است حجم فعالیتهای نگهداری و پشتیبانی آنها به طرز خیلی سریعی افزایش یابد به طوری که مزایای استفاده از آنها را تحت الشعاع قرار دهد . تکنولوژیها و دانش به کار رفته در تولید آنها باید به گونه ای باشد که قابلیت نصب سریع و آسان آنها حتی توسط کاربران عادی میسر و سهل باشد .<br />
از طرفی در صورت بهینه نبودن مصرف انرژی تجهیزات و سنسورهای متصل به آنها ، همزمان با افزایش تعداد تجهیزات و سنسورها ، انرژی مصرفی آنها افزایش می یابد. لذا یکی از چالشهای مهم دیگر مصرف انرژی این تجهیزات می باشد که ایجاب می کند از سنسورهای با مصرف انرژی بسیار کم در اینترنت اشیاء استفاده شود .<br />
بسیاری از تجهیزات به دلیل محل های نصب مختلف دسترسی به منبع تغذیه ندارند . لذا در بسیاری از مواقع ضروری است از باتری برای تامین برق مصرفی تجهیزات استفاده شود . با توجه به عمر محدود باتری ها و به منظور اطمینان از کاهش هزینه های نگهداری ، ضروری است تکنولوژی به کار رفته در ساخت باتری ها به گونه ای باشد که به مدت بسیار طولانی نیاز به تعویض نداشته باشند .<br />
*شبکه سنسورها <br />
اتصال تعداد زیاد سنسور و تجهیز به شبکه یکی از دغدغه های مهم در اینترنت اشیاء می باشد . صرف نظر از نام گذاری و شناسایی تجهیزات که در بالا به آن اشاره شد امکان تبادل داده در شبکه به دلیل ناهمگونی تجهیزات ممکن است دشوار باشد .از طرفی به دلیل تعداد بسیار زیاد تجهیزات و پروتکل های ارتباطی متنوع ، تامین امنیت و حریم خصوصی در این شبکه ها بسیار دشوار خواهد بود .<br />
<br />
*اطلاعات و داده ها<br />
داده های تولیدی توسط تجهیزات در اینترنت اشیاء ، ویژگیها و نیازمندیهای خاصی دارند که آنها را با داده های تولیدی توسط انسان متمایز میکند.این داده ها در بسیاری از مواقع نیاز به پردازش بی وقفه و بلادرنگ دارند . در برخی کاربردها داده ها بی وقفه تولید می شوند پردازش بی وقفه بسیار حیاتی می باشد و توقف آن مقدور نبوده و یا ممکن است اهداف استفاده از اشیاء را نقض کند .<br />
بدیهی است که داده های تولیدی توسط تعداد کثیری از سنسورها به طرز بسیار زیادی مشکل افزونگی اطلاعات را خواهد داشت . به عنوان مثال ممکن است دو سنسور مکان یاب در دو نقطه متفاوت در یک شهر ، هر دو اسم شهر را به عنوان موقعیت مکانی ارسال نمایند . حال تصور کنیم که برای چند فیلد اطلاعاتی و تعداد میلیونی سنسورها چه حجمی از داده های تکراری تولید خواهد شد.<br />
حجم زیاد داده ها و افزونگی اطلاعات تامین صحت ، جامعیت و قابلیت اطمینان داده ها را دشوار می کند .در اینصورت تفکیک اطلاعات درست از نادرست کاری بسیار دشوار خواهد بود .<br />
همانطور که در بالا و در توضیحات مربوط به اینترنت اشیاء بدان اشاره شد ، هدف از جمع آوری اطلاعات خام و انتقال آنها در شبکه ، تبدیل آنها به اطلاعات و در تولید دانش و انجام عملیاتی بر مبنای دانش تولید شده می باشد. لذا یکی از اصلیترین مشکلات موجود در اینترنت اشیاء ، امکان داده کاوی و استخراج دانش از اطلاعات حجیم تولید شده است که نیازمند الگوریتم ها و مکانیزمهای پیچیده ای می باشد .<br />
<br />
=== رایانش ابری ===<br />
رایانش ابری پدیده سالهای اخیر دنیای تکنولوژی فناوری اطلاعات و ارتباطات می باشد که در سالهای اخیر رشد و توسعه بسیار سریعی داشته است . توسعه سریع سخت افزار و نرم افزار و افزایش روز افزون نیاز به منابع ذخیره سازی ، پردازشی ، ارتباطی و کاربردی ، گران بودن هزینه تامین این منابع ، مشکلات نگهداری و پشتیبانی آنها ، همه و همه باعث شده اند که رایانش از کامپیوتر ها و تجهیزات رومیزی به اینترنت و مراکز داده عظیم منتقل شوند . بدین ترتیب بسیاری از نگرانی ها و دغدغه ها از چندین میلیون کاربر به چند راده دهنده خدمات ابری منتقل می شود و کاربران فارغ از مشکلات و نگرانیهای ذکر شده و تنها بر مبنای مبالغ پرداختی خود خدمات نهایی را دریافت می کنند .<br />
خدمات قابل ارائه در رایانش ابری را می توان به چهار اصلی تقسیم می شود :<br /><br />
<br />
Software as a service (SaaS)<br /><br />
در این مدل از رایانش ابری ، نرم افزار به عنوان سرویس یا خدمت نهایی به کاربر ارائه می شود . در این حالت کاربر نگرانی ای در خصوص نصب نرم افزار و یا منابع مورد نیاز آن نداشته و تنها بر اساس مبلغ پرداختی خود از نرم افزار موضوع خدمت بهره خواهد برد . تنها نیازمندی کاربر در این حالت داشتن ارتباط اینترنتی و ارتباط با مرکز داده ارائه دهنده خدمت خواهد بود .<br /><br />
Platform as a service (PaaS)<br /><br />
<br />
در مدل سکو به عنوان خدمت ، سکوی توسعه نرم افزار و برنامه کاربردی در اختیار کاربر قرار می گیرد .در این حالت تمام منابع و ابزارهای مورد نیاز کاربر برای ساخت برنامه های کاربردی در اختیار آن قرار خواهد گرفت .<br /><br />
<br />
Network as a service(NaaS)<br /><br />
<br />
مدل شبکه به عنوان خدمت ، یک یا چند شبکه مجازی تمام قابلیت ها و امکانات موجود در شبکه های واقعی در اختیار کاربر یا سازمان قرار می گیرد . در این حالت کاربر می تواند تمام پیکربندیها و تنظیمات لازم را به همراه نود ها و شناسه های آی پی در این شبکه تعریف کند.<br /><br />
<br />
Infrastructure as a service (IaaS)<br /><br />
<br />
در مدل زیرساخت به عنوان سرویس ، نیازمندیهای ذخیریه سازی و پردازشی کاربر در اختیار وی قرار داده می شود و کاربر می تواند در قبال پرداخت مبلغ اجاره ای ، به مدت زمان مشخصی منابع ذخیره سازی و پردازشی خود را بدون نیاز به خرید تجهیزات در اختیار داشته باشد .<br />
=== CloudIOT و لزوم یکپارچگی IOT و Cloud ===<br />
اینترنت در حال توسعه می باشد و توسعه اینترنت و گستردگی و سهولت استفاده از آن ، نیاز به استفاده وسیع از آن را بیش از پیش می کند . روز به روز به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . این تجهیزات در گذشته محدود به کامپیوتر های شخصی بوده اند ولی در حال حاضر به دلیل امکان استفاده از اینترنت به منظور دسترسی به اطلاعات دقیق و به روز راه دور ، به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . تجهیزات جدید با هدف رفع نیازمندیهای بشری در زمینه های مختلف زندگی تولید می شوند و امکان دسترسی انسان به آنها و کنترل آنها از راه دور به عنوان یکی از ملزومات در تولید تجهیزات لحاظ می شود .هر دستگاه متصل داده هایی را از محیط های پیرامونی دریافت و آنها را ذخیره می کند . روز به روز به حجم داده های تولیدی افزوده می شود و لزوم نگهداری آنها در فضایی امن و مطمئن ضرورت پیدا می کند . به منظور تولید اطلاعات مفید از داده ها ، ضروری است پردازشهایی روی آنها انجام شود و با افزایش حجم و پیچیدگی اطلاعات لزوم نیاز به منابع پردازشی قوی آشکار می شود . به منظور سهولت دسترسی به اطلاعات در هر زمان و مکانی ضروری است اطلاعات بر روی شبکه های محلی یا اینترنت تبادل شود . در نهایت برای تولید دانش بیشتر از آنها ضروری است تحلیل های پیچیده و زیادی روی آنها انجام شود .<br /><br />
<br />
بنابراین ،با توجه به مواردی که بیان شد اهم مشکلات و دغدغه های موجود در اینترنت اشیاء با می توان به شرح زیر بیان کرد :<br />
* افزایش سریع اطلاعات و نیاز به فضای دخیره سازی که در تجهیزات وجود ندارد <br />
* افزایش نیازمندیهای پردازشی که در اینترنت اشیاء موجود نیست <br />
* افزایش ارتباطات بین موجودیت ها در اینترنت اشیاء<br />
* نیاز به منابع سخت افزاری و نرم افزاری داده کاوی و تولید دانش<br />
<br />
===درخت دانش===<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 4-درخت دانش<br />
|-<br />
| http://s2.picofile.com/file/8283732484/Tree.JPG<br />
|}<br />
===جدول دانش ===<br />
<br />
<br /><br />
<br />
[[پرونده:cloudIOT_Table.JPG|100px|قاب|وسط]]<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== بدنه تحقیق ==<br />
<br />
با توجه به مزایای رایانش ابری که در بالا توضیح داده شده ، و محدودیت های اینترنت اشیاء در توسعه ، بسیاری از این محدودیت ها همان مواردی می باشند که در مزایای رایانش ابری وجود دارند . لذا اینترنت اشیاء با استفاده از این قابلیت ها در رایانش ابری می تواند بسیاری از محدودیت ها و مشکلات موجود در توسعه را مرتفع سازد . رایانش ابری یک راهکار پر فایده ای برای پیاده سازی مدیریت سرویس دراینتر نت اشیاء ارائه می کند و در عوض می تواند از اینترنت اشیاء به واسطه توسعه آن در دنیای واقعی منتفع شود و سرویس ها و خدمات جدیدی را در یک فضای توزیع شده و مجازی و در ابعاد مختلف زندگی انسان ایجاد نماید .رایانش ابری در CloudIOT به عنوان لایه واسط بین اشیاء متصل به اینترنت و برنامه های کاربردی عمل می کند . به طوری که تمام پیچیدگیهای لایه های پایین را از دید کار بر مخفی می سازد .<br /><br />
<br />
<br />
<br />
با توجه به توضیحات بالا در خصوص هر دو تکنولوژی می توان از فرصتها و مزایای رایانش ابری به منظور رفع چالشهای موجود در اینترنت اشیاء بهره برد . در ادامه با جمع بندی مشکلات ذکر شده در اینترنت اشیاء ، راهکارهای رایانش ابری جهت رفع آنها را تشریح می شود .<br /><br />
*منابع ذخیره سازی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء تعداد زیادی از تجهیزات همواره در حال تولید داده ها ساخت یافته و یا غیر ساخت یافته با حجم و نوع مختلف می باشند . این داده ها در نهایت ممکن است به جمع بندی ، نمایش ، بایگانی، نمایش بصری ، دسترسی و ... نیاز داشته باشند . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن فضای ذخیره سازی ارزان و متناسب با نیاز ، مناسب ترین و بهینه ترین راهکار برای این کاربرد ها می باشد . <br />
از طرفی به دلیل تامین سطح بالایی از امنیت و تامین حریم خصوصی در رایانش ابری، یکی دیگر از مهمترین مشکلات مربوط به اطلاعات در اینترنت اشیاء به واسطه بهره گیری از آن مرتفع می شود .<br /><br />
*منابع پردازشی <br /><br />
تجهیزات در اینترنت اشیاء منایع پردازشی بسیار محدودی دارند و ضروری است اطلاعات را به منظور پردازش به نود های سریعتر با قابلیت هاتی پردازشی بیشتر ارسال کنند. در صورتی که تناسبی بین اطلاعات تولیدی و زیرساخت محاسباتی وجود نداشته باشد پردازش اطلاعات با مشکل مواجه می شود . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن منابع پردازشی سریع و متناسب با نیاز می تواند راهکار مناسبی برای رفع مشکل باشد .<br /><br />
*منابع ارتباطی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء ، به دلیل لزوم ارتباط تجهیزات با اینترنت و با یکدیگر ، هر دستگاه از شناسه مستقلی در شبکه برخوردار خواهد بود و برای تبادل اطلاعات به سخت افزار های ارتباطی نیاز خواهد داشت . هزینه تامین و نگهداری هر یک از این تجهیزات زیاد بوده و ممکن است مقرون به صرفه نباشد . رایانش ابری به دلیل امکان فراهم نمودن شبکه یا شبکه های مستقل ، کاربران را از تامین تجهیزات سخت افزاری ازتباطی و هزینه های نگهداری و مدیریت آنها بی نیاز می کند .<br />
جدول زیر تناسب رایانش ابری به منظور بهره گیری و استفاده در اینترنت اشیاء را از ابعاد مختلف نمایان می کند . <br /><br />
<br /><br />
<br />
جدول 1<br /><br />
{| class="wikitable"<br />
|-<br />
! خدمات ابری !! اینترنت اشیاء<br />
|-<br />
| دسترس پذیری بدون محدودیت مکانی(امکان دریافت خدمات در هر نقطه مکانی) || فراگیر(وجود اشیاء در همه جا به صورت گسترده)<br />
|-<br />
| منابع مجازی (غیر سخت افزاری) || نیازمند اشیاء در دنیای واقعی<br />
|-<br />
| قابلیت های محاسباتی نامحدود به صورت مجازی || قابلیت های محاسباتی محدود<br />
|-<br />
| قابلیت ها و امکانات ذخیره سازی مجازی نامحدود || فاقد امکانات ذخیره سازی یا دارای امکانات ذخیره سازی محدود<br />
|-<br />
| استفاده از اینترنت برای ارائه خدمات || استفاده از اینترنت به منظور اتصال یک نقطه به شبکه اشیاء<br />
|-<br />
| به منظور مدیریت داده های حجیم|| منبع تولید داده های حجیم<br />
|}<br />
<br />
== نتیجه گیری ==<br />
در این تحقیق سعی شد با بهره گیری از مقالات و تحقیقات مختلف انجام شده در حوزه رایانش ابری و اینترنت اشیاء ، مفاهیم پایه ای هریک بیان شده و لزوم یکپارچگی این دو زمینه تشریح شود . یکپارچگی که ماحصل آن ایجاد مفهوم جدیدی به نام cloud of thing(CoT) می باشد .بدیهی است هر زمینه تکنولوژیکی در ابتدای کار با چالشها و محدودیت هایی در توسعه و کاربرد پذیری روبه رو می باشد . در این تحقیق مشکلات و مسائلی که اینترنت اشیاء با آن روبرو بود بیان شد و راهکارهای رایانش ابری برای این مشکلات ارائه شد . علیرغم این که این راهکارها بسیاری از مشکلات را مرتفع می سازد ولی با این حال بخشی از مشکلات به قوت خود باقی است. یکسان سازی پورتکل های ارتباطی تجهیزات ، ایجاد مدل های اطلاعاتی ساخت یافته ، ، توسعه پروتکل های ارتباطی جدید و یا توسعه استانداردهای جدید در ساخت ، راه اندازی و استفاده از تجهیزات همه و همه از چالشهایی هستند که رفع همه آنها به گذشت زمان و به تحقیقات بیشتر نیاز دارد .<br />
<br />
== مراجع ==<br />
<br />
1. Y.-K. Chen "Challenges and opportunities of internet of things" <em>The Proceedings of 17th Asia and South Pacific Design Automation Conference</em> 2012.<br />
<br />
2. M. Wu "Research on the architecture of Internet of things" <em>The Proceedings of 3rd International Conference on Advanced Computer Theory and Engineering</em>.<br />
<br />
3. G. Kortuem F. Kawsar D. Fitton and V. Sundramoorthi "Smart objects and building blocks of internet of things" <em>IEEE Internet Computing Journal</em> vol. 14 no. 1 pp. 44-51 2010.<br />
<br />
4. R. Khan S. Ullah Khan R. Zaheer and S. Khan "Future internet: The internet of things architecturepossible applications and key challenges" <em>The Proceedings of 10th International Conference on Frontiers of Information Technology Islamabad Pakistan</em> 2012.<br />
<br />
5. D. Uckelamann M. Harrison and F. Michahelles <em>Architecting the Internet of Things</em> 2011.<br />
<br />
6. S. Zhang "Cloud computing research and development trend" <em>The Proceedings of International Conference on Future Networks</em> 2010.<br />
<br />
7. W. Ma "The survey and research on application of cloud computing" <em>The Proceedings of 7th International Conference on Computerl Science and Education</em> 2012.<br />
<br />
8. Y. Jadeja "Cloud computing-concepts architecture and challenges" <em>The Proceedings of International Conference on Computing Electronics and Electrical Technologies</em> 2012.<br />
<br />
9. M. Zhou "Services in the cloud computing era: A survey" <em>The Proceedings of 4th International Universal Communications Symposium</em> 2010.<br />
<br />
10. J. Gubbi R. Buyya S. Marusic and M. Palaniswami "Internet of things (iot): A vision architectural elements and future directions" <em>Technical Report CLOUDS-TR-2012-2012 July</em> 2012.<br />
<br />
11. D. Evans "The internet of things how the next evolution of the internet is changing everything" <em>Whitepaper Cisco Internet Business Solutions Group (IBSG)</em> 2011.<br />
<br />
12. "British internet users' personal information on major 'cloud' storage services can be spied upon routinely by US authorities" <em>The Independent</em> 2013.</div>Aminsalehzadehhttp://wiki.occc.ir/index.php?title=Cloud_of_Things:_Integrating_Internet_of_Things_and_cloud_computing_and_the_issues_involved&diff=16883Cloud of Things: Integrating Internet of Things and cloud computing and the issues involved2017-01-25T09:55:08Z<p>Aminsalehzadeh: /* بدنه تحقیق */</p>
<hr />
<div>== چکیده ==<br />
<br /><br />
<br />
اینترنت اشیاء و یارانش ابری به عنوان دو تکنولوژی مهم از سالیان گذشته نقشی اساسی در زندگی انسان در عصر حاضر ایفا میکنند . مفهوم اینترنت اشیاء در بردارنده ارتباطات تجهیزات و دستگاههایی با قابلیت اتصال به اینترنت می باشد. انسان با گذشت زمان همواره و پیشرفت تکنولوژی سعی می کند از امکانات و تجهیزات بی جان در انجام فعالیتهای خود استفاده کند . پدیده اینترنت و گستردگی استفاده از آن در کامپیوتر های شخصی و خانگی ، زمینه استفاده از آن در غالب تجهیزات مورد استفاده انسان را فراهم کرده است . با گذشت زمان همواره به تعداد انواع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت اضافه می شود و هوشمندی تجهیزات روز به روز به عنوان یکی از نیازمندیهای بشر پر رنگ تر از قبل می شود . این تجهیزات با فراهم شدن امکان اتصال به اینترنت می توانند اطلاعات دقیق و به روزی را در اختیار انسان قرار دهند و کاربر انسانی با دریافت اطلاعات از تجهیرات و با صدور فرمانهایی تحت بستر اینترنت می تواند فعالیتهایی را به واسطه تجهیزات متصل به اینترنت انجام دهد <br />
از طرفی با توسعه استفاده از شبکه های ارتباطی و نیز تجهیزات رایانه ای در سازمانها ، داشتن تجهیزات و ملزمات ذخیره سازی و پردازشی قدرتمند ، به روز و امن مزیتهای رقابتی چشمگیری در کسب و کار های سازمانها ایجاد می کند . با توجه به هزینه های زیاد تجهیزات دخیره سازی ، پردازشی و ارتباطی و نیز لزوم نگهداری و پشتیبانی این تجهیزات جهت دریافت خدمات به روز و امن ، سازمانها و کاربران انسانی را با چالشهای عدیده ای در جهت بهره برداری از مزایا و فرصتهای بالقوه این قبیل تکنولوژی ها مواجه می کند. این قبیل چالشها و مشکلات پدید آورنده مفهومی به نام رایانش ابری شده است که در پی آن سازمانها و کاربران می توانند فارغ از دغدغه ها و چالشهای مذکور با پرداخت هزینه هایی تمامی نیازمندیهای مد نظر خود را با کیفیت و کمیت مشخصی در قالب خدمات ابری در اختیار بگیرند .<br />
با در نظر گرفتن هر دو مفهوم رایانش ابری و اینترنت اشیا امکان بهره برداری از تجهیزات هوشمند در زمینه های مختلف زندگی در قالب خدمات ابری ، مفهوم و زمینه جدیدی به نام CloudIOT ایجاد نموده است . در این مفهوم تلاش بر این است که از تمامی فرصت ها و زمینه های مفید اینترنت اشیاء در قالب خدمات و جهارچوبهای رایانش ابری بهره برداری شود به نحوی که چالشهای موجود در هر دوزمینه به حداقل برسد . در این تحقیق سعی شده است ضمن ارائه مفاهیمی از هر دو زمینه تکنولوژیکی دغدغه ها و مشکلات موجود در یکپارچگی دو زمینه مذکور بررسی شده و راهکارها و امکانات موجود جهت رفع این دغدغه ها و یا حداقل کم کردن مشکلات بهره برداری از آنها بررسی شود<br />
<br /><br />
<br />
== مقدمه ==<br />
در سال 1999 کوین اشتون پیش بینی کرد که آینده رایانش بیش از آنکه وابسته به اطلاعات و داده های تولیدی یا ارائه شده توسط انسان باشد به اطلاعات تولید شده توسط اشیاء با قابلیت پردازش بستگی دارد .بنابراین وی ایده ای به نام اینترنت اشیاء را ارائه کرد که در آن اشیاء شناسایی شده و قادرند اطلاعاتی از پیرامون خود دریافت یا برداشت نمایند . این اشیاء قادرند به یکدیگر متصل شده و در تعامل با سرور ها ، اطلاعاتی را با آنها ردو بدل کنند.اشیاء در این مفهوم با پرس و جو از یکدیگر قادر خواهند بود ضمن دریافت اطلاعات درست از یکدیگر در هم تاثیر گذار بوده و در وضعیت خود و یا حتی در برنامه های خود تغییراتی را ایجاد نمایند .اشیاء به واسطه سنسورهایی که دارند اطلاعات را دریافت می کنند و در صورت تعبیه عامل های نرم افزاری هوشمند در آنها انسانها قادر خواهند بود هر رخداد یا وضعیتی را در محیط پیرامونی خود کنترل و رهگیری نمایند . استفاده از این عامل ها و تجهیزات می تواند در جهت کاهش هر گونه کمبود اطلاعاتی و یا در جهت کاهش هزینه ها مورد استفاده قرار گیرد . از طرفی رایانش ابری به عنوان یکی از پدیده های تکنولوژیکی چند سال اخیز به دلیل مزایا و قابلیت ها مهم و فراوان بسیار فراگیر شده است و تقریبا اغلب سرویسهای مورد نیاز کاربران را می توانند در حوزه رایانش ابری با کیفیت مناسب ارائه شوند . همین موضوع ما را ناگزیر می کند در حوزه اینترنت اشیاء نیز از این قابلیتهای رایانش ابری استفاده نماییم . در این تحقیق سعی شده است ضمن تشریح مبانی هر دو تکنولوژی ، به مشکلات و چالشهای موجود و آینده در یکپارچگی آنها پرداخته شود .<br />
<br />
== بررسی ادبیات موضوع ==<br />
=== اینترنت اشیاء ===<br />
<br />
اینترنت اشیاء به عنوان آینده تجهیزات پردازشی و اینترنت تلقی می شود . در این مفهوم عبارت شی هر تجهیز ارتباطی یا غیر ارتباطی را می تواند شامل شود . از تجهیزات هوشمند در لایه های بالایی گرفته تا سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات محیط در لایه های پایینی .در این مفهوم اشیاء تشکیل دهنده گرههای ارتباطی می باشند که به واسطه پروتکل هایی با یکدیگر به تبادل اطلاعات می پردازند. برخی ار این اشیاء متصل به یکدیگر تنها جنبه استاتیک و فیزیکی دارند و صرفا به دریافت و یا ارسال اطلاعات می پردازند ولی برخی دیگر از این دسته تجهیزات هوشمند می باشند که قابلیت هایی فراتر از این موارد داشته و قادرند به واسطه منابع سخت افزاری ، ارتباطی و نرم افزاری که در اختیار دارند برخی از فعالیتهای انسانی را به جای انسان و به صورت خودکار انجام دهند .در شکل شماره 1 فرایند تغییر داده های خام و تبدیل آنها به اطلاعات و دانش مفید در اینترنت اشیاء نمایش داده شده است .<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 1<br />
|-<br />
| http://s1.picofile.com/file/8283748834/IOTDataFlow.JPG<br />
|}<br />
<br />
==== معماری ====<br />
معماری اینترنت اشیاء از چند بخش اصلی تشکیل شده است :1. لایه دریافت یا ادراک 2. لایه شبکه و 3. لایه کاربرد . برخی محققان دو لایه دیگر نیز به موارد فوق اضافه کرده اند . این لایه های اضافی عبارتند از لایه میان افزار و لایه کسب و کار. لایه میان افزار بین لایه شبکه و کاربرد و لایه کسب و کار به عنوان بالاترین لایه و بالاتر از لایه کاربرد قرار می گیرد .<br /><br />
لایه دریافت /ادراک : در این لایه کلیه تجهیزات متصل به شبکه اینترنتی به واسطه سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات ، اطلاعاتی از محیط پیرامونی دریافت می کنند .هدف اصلی در این لایه جمع پآوری اطلاعات می باشد.<br /><br />
لایه میان افزار: اطلاعات جمع آوری شده از لایه ادراک که به واسطه لایه شبکه منتقل شده است در این لایه ذخیره سازی و مدیریت می شوند . اطلاعات ذخیره و پردازش می شود و تصمیمات خاصی بر مبنای قواعد از پیش تعریف شده ای به صورت خودکار اتخاد می شود و سپس خروجی به لایه بعدی یعنی لایه کاربرد انتقال می یابد. <br /><br />
لایه کاربرد :در این لایه اطلاعات و خروجی دریافتی از لایه میان افزار مدیریت شده و نمایی از اطلاعات دریافتی ارائه می شود . اطلاعات خام دریافتی از پاین ترین لایه ، متناسب با نیازمندیهای کاربر ارائه می شود و مفهوم هوشمندی در خروجی ها نمود پیدا می کند . شهر هوشمند ، ردیابی حمل و نقل ، سیستم سلامت هوشمند و ... از جمله مثالهایی از لابه کاربرد در اینترنت اشیاء به شمار می روند .<br /><br />
لایه کسب و کار : آخرین لایه از معماری پنج لایه ای اینترنت اشیاء می باشد که در آن امکان کسب درآمد از اطلاعات جمع آوری شده در قالب سرویسها و خدمات مختلف میسر می شود . به عبارت دیگر ، اطلاعات لایه کاربرد در قالب خدمات معنی داری مدل سازی شده و ارائه می شود و مجموع سرویس ها و مدل های اطلاعاتی تولید شده امکان ایجاد سرویسها و مدلهای جدید را فراهم می کند .در این مرحله تحلیل و بررسی اطلاعات در زمینه های مختلف با هدف تولید دانش انجام می شود که ارزشهای ایجاد شده از دانش تولیدی در این لایه ، منجر به کسب درآمد برای ارائه دهنده خدمات می شود . <br /><br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 2<br />
|-<br />
| http://s8.picofile.com/file/8283573942/IOTLayers.JPG<br />
|}<br />
==== چالشها ====<br />
*رشد سریع <br />
با توجه به رشد سریع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت و به ویژه تولید سنسورهایی که به قادرند به صورت مستقل با استفاده از برخی تکنولوژیهای ارتباطی از قبیل 3G یا 4G به اینترنت متصل شوند ، تعداد تجهیزات بسیار بیشتر از تعداد کاربران انسانی خواهد بود . یکی از مشکلات اصلی در این بین نام گذاری و شناسایی این تعداد شئ در اینترنت می باشد. از طرفی تجهیزات با پروتکل ها و قابلیت های ناهمگونی با یکدیگر تولید می شوند که هر یک از آنها نیازمندیهای خاصی را برای استفاده لازم دارند.<br />
*هزینه سرویس و نگهداری <br />
با توجه به تعداد زیاد سنسورها موضوع نگهداری و پشتیبانی آنها از اهمیت بالایی برخوردار می باشد . چرا که به جهت کثرت وسیع در مقیاس بسیار زیاد ، ممکن است حجم فعالیتهای نگهداری و پشتیبانی آنها به طرز خیلی سریعی افزایش یابد به طوری که مزایای استفاده از آنها را تحت الشعاع قرار دهد . تکنولوژیها و دانش به کار رفته در تولید آنها باید به گونه ای باشد که قابلیت نصب سریع و آسان آنها حتی توسط کاربران عادی میسر و سهل باشد .<br />
از طرفی در صورت بهینه نبودن مصرف انرژی تجهیزات و سنسورهای متصل به آنها ، همزمان با افزایش تعداد تجهیزات و سنسورها ، انرژی مصرفی آنها افزایش می یابد. لذا یکی از چالشهای مهم دیگر مصرف انرژی این تجهیزات می باشد که ایجاب می کند از سنسورهای با مصرف انرژی بسیار کم در اینترنت اشیاء استفاده شود .<br />
بسیاری از تجهیزات به دلیل محل های نصب مختلف دسترسی به منبع تغذیه ندارند . لذا در بسیاری از مواقع ضروری است از باتری برای تامین برق مصرفی تجهیزات استفاده شود . با توجه به عمر محدود باتری ها و به منظور اطمینان از کاهش هزینه های نگهداری ، ضروری است تکنولوژی به کار رفته در ساخت باتری ها به گونه ای باشد که به مدت بسیار طولانی نیاز به تعویض نداشته باشند .<br />
*شبکه سنسورها <br />
اتصال تعداد زیاد سنسور و تجهیز به شبکه یکی از دغدغه های مهم در اینترنت اشیاء می باشد . صرف نظر از نام گذاری و شناسایی تجهیزات که در بالا به آن اشاره شد امکان تبادل داده در شبکه به دلیل ناهمگونی تجهیزات ممکن است دشوار باشد .از طرفی به دلیل تعداد بسیار زیاد تجهیزات و پروتکل های ارتباطی متنوع ، تامین امنیت و حریم خصوصی در این شبکه ها بسیار دشوار خواهد بود .<br />
<br />
*اطلاعات و داده ها<br />
داده های تولیدی توسط تجهیزات در اینترنت اشیاء ، ویژگیها و نیازمندیهای خاصی دارند که آنها را با داده های تولیدی توسط انسان متمایز میکند.این داده ها در بسیاری از مواقع نیاز به پردازش بی وقفه و بلادرنگ دارند . در برخی کاربردها داده ها بی وقفه تولید می شوند پردازش بی وقفه بسیار حیاتی می باشد و توقف آن مقدور نبوده و یا ممکن است اهداف استفاده از اشیاء را نقض کند .<br />
بدیهی است که داده های تولیدی توسط تعداد کثیری از سنسورها به طرز بسیار زیادی مشکل افزونگی اطلاعات را خواهد داشت . به عنوان مثال ممکن است دو سنسور مکان یاب در دو نقطه متفاوت در یک شهر ، هر دو اسم شهر را به عنوان موقعیت مکانی ارسال نمایند . حال تصور کنیم که برای چند فیلد اطلاعاتی و تعداد میلیونی سنسورها چه حجمی از داده های تکراری تولید خواهد شد.<br />
حجم زیاد داده ها و افزونگی اطلاعات تامین صحت ، جامعیت و قابلیت اطمینان داده ها را دشوار می کند .در اینصورت تفکیک اطلاعات درست از نادرست کاری بسیار دشوار خواهد بود .<br />
همانطور که در بالا و در توضیحات مربوط به اینترنت اشیاء بدان اشاره شد ، هدف از جمع آوری اطلاعات خام و انتقال آنها در شبکه ، تبدیل آنها به اطلاعات و در تولید دانش و انجام عملیاتی بر مبنای دانش تولید شده می باشد. لذا یکی از اصلیترین مشکلات موجود در اینترنت اشیاء ، امکان داده کاوی و استخراج دانش از اطلاعات حجیم تولید شده است که نیازمند الگوریتم ها و مکانیزمهای پیچیده ای می باشد .<br />
<br />
=== رایانش ابری ===<br />
رایانش ابری پدیده سالهای اخیر دنیای تکنولوژی فناوری اطلاعات و ارتباطات می باشد که در سالهای اخیر رشد و توسعه بسیار سریعی داشته است . توسعه سریع سخت افزار و نرم افزار و افزایش روز افزون نیاز به منابع ذخیره سازی ، پردازشی ، ارتباطی و کاربردی ، گران بودن هزینه تامین این منابع ، مشکلات نگهداری و پشتیبانی آنها ، همه و همه باعث شده اند که رایانش از کامپیوتر ها و تجهیزات رومیزی به اینترنت و مراکز داده عظیم منتقل شوند . بدین ترتیب بسیاری از نگرانی ها و دغدغه ها از چندین میلیون کاربر به چند راده دهنده خدمات ابری منتقل می شود و کاربران فارغ از مشکلات و نگرانیهای ذکر شده و تنها بر مبنای مبالغ پرداختی خود خدمات نهایی را دریافت می کنند .<br />
خدمات قابل ارائه در رایانش ابری را می توان به چهار اصلی تقسیم می شود :<br /><br />
<br />
Software as a service (SaaS)<br /><br />
در این مدل از رایانش ابری ، نرم افزار به عنوان سرویس یا خدمت نهایی به کاربر ارائه می شود . در این حالت کاربر نگرانی ای در خصوص نصب نرم افزار و یا منابع مورد نیاز آن نداشته و تنها بر اساس مبلغ پرداختی خود از نرم افزار موضوع خدمت بهره خواهد برد . تنها نیازمندی کاربر در این حالت داشتن ارتباط اینترنتی و ارتباط با مرکز داده ارائه دهنده خدمت خواهد بود .<br /><br />
Platform as a service (PaaS)<br /><br />
<br />
در مدل سکو به عنوان خدمت ، سکوی توسعه نرم افزار و برنامه کاربردی در اختیار کاربر قرار می گیرد .در این حالت تمام منابع و ابزارهای مورد نیاز کاربر برای ساخت برنامه های کاربردی در اختیار آن قرار خواهد گرفت .<br /><br />
<br />
Network as a service(NaaS)<br /><br />
<br />
مدل شبکه به عنوان خدمت ، یک یا چند شبکه مجازی تمام قابلیت ها و امکانات موجود در شبکه های واقعی در اختیار کاربر یا سازمان قرار می گیرد . در این حالت کاربر می تواند تمام پیکربندیها و تنظیمات لازم را به همراه نود ها و شناسه های آی پی در این شبکه تعریف کند.<br /><br />
<br />
Infrastructure as a service (IaaS)<br /><br />
<br />
در مدل زیرساخت به عنوان سرویس ، نیازمندیهای ذخیریه سازی و پردازشی کاربر در اختیار وی قرار داده می شود و کاربر می تواند در قبال پرداخت مبلغ اجاره ای ، به مدت زمان مشخصی منابع ذخیره سازی و پردازشی خود را بدون نیاز به خرید تجهیزات در اختیار داشته باشد .<br />
=== CloudIOT و لزوم یکپارچگی IOT و Cloud ===<br />
اینترنت در حال توسعه می باشد و توسعه اینترنت و گستردگی و سهولت استفاده از آن ، نیاز به استفاده وسیع از آن را بیش از پیش می کند . روز به روز به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . این تجهیزات در گذشته محدود به کامپیوتر های شخصی بوده اند ولی در حال حاضر به دلیل امکان استفاده از اینترنت به منظور دسترسی به اطلاعات دقیق و به روز راه دور ، به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . تجهیزات جدید با هدف رفع نیازمندیهای بشری در زمینه های مختلف زندگی تولید می شوند و امکان دسترسی انسان به آنها و کنترل آنها از راه دور به عنوان یکی از ملزومات در تولید تجهیزات لحاظ می شود .هر دستگاه متصل داده هایی را از محیط های پیرامونی دریافت و آنها را ذخیره می کند . روز به روز به حجم داده های تولیدی افزوده می شود و لزوم نگهداری آنها در فضایی امن و مطمئن ضرورت پیدا می کند . به منظور تولید اطلاعات مفید از داده ها ، ضروری است پردازشهایی روی آنها انجام شود و با افزایش حجم و پیچیدگی اطلاعات لزوم نیاز به منابع پردازشی قوی آشکار می شود . به منظور سهولت دسترسی به اطلاعات در هر زمان و مکانی ضروری است اطلاعات بر روی شبکه های محلی یا اینترنت تبادل شود . در نهایت برای تولید دانش بیشتر از آنها ضروری است تحلیل های پیچیده و زیادی روی آنها انجام شود .<br /><br />
<br />
بنابراین ،با توجه به مواردی که بیان شد اهم مشکلات و دغدغه های موجود در اینترنت اشیاء با می توان به شرح زیر بیان کرد :<br />
* افزایش سریع اطلاعات و نیاز به فضای دخیره سازی که در تجهیزات وجود ندارد <br />
* افزایش نیازمندیهای پردازشی که در اینترنت اشیاء موجود نیست <br />
* افزایش ارتباطات بین موجودیت ها در اینترنت اشیاء<br />
* نیاز به منابع سخت افزاری و نرم افزاری داده کاوی و تولید دانش<br />
<br />
<br />
تکنولوژی های اینترنت اشیاء و رایانش ابری ، هر کدام تغییرات مستقل از یکدیگر داشته اند ولی در حال حاضر مزایای یکپارچگی دو زمینه به اندازه ای زیاد است که به منظور فراهم شدن امکان استفاده مناسب و مفید از هر دو تکنولوژی نا گزیر به یکپارچه سازی آنها می باشیم .به منظور برآوردی از میزان توسعه و علاقه مندیها به دو مفهوم و نیز موضوع یکپارچگی بین آنها ، شکل 2 به خوبی روند آن را در سالهای اخیر نشان می دهد.<br /><br />
<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 3<br />
|-<br />
| http://s6.picofile.com/file/8283731226/IOTTrend.JPG<br />
|}<br />
<br />
===درخت دانش===<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 4-درخت دانش<br />
|-<br />
| http://s2.picofile.com/file/8283732484/Tree.JPG<br />
|}<br />
===جدول دانش ===<br />
<br />
<br /><br />
<br />
[[پرونده:cloudIOT_Table.JPG|100px|قاب|وسط]]<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== بدنه تحقیق ==<br />
<br />
با توجه به مزایای رایانش ابری که در بالا توضیح داده شده ، و محدودیت های اینترنت اشیاء در توسعه ، بسیاری از این محدودیت ها همان مواردی می باشند که در مزایای رایانش ابری وجود دارند . لذا اینترنت اشیاء با استفاده از این قابلیت ها در رایانش ابری می تواند بسیاری از محدودیت ها و مشکلات موجود در توسعه را مرتفع سازد . رایانش ابری یک راهکار پر فایده ای برای پیاده سازی مدیریت سرویس دراینتر نت اشیاء ارائه می کند و در عوض می تواند از اینترنت اشیاء به واسطه توسعه آن در دنیای واقعی منتفع شود و سرویس ها و خدمات جدیدی را در یک فضای توزیع شده و مجازی و در ابعاد مختلف زندگی انسان ایجاد نماید .رایانش ابری در CloudIOT به عنوان لایه واسط بین اشیاء متصل به اینترنت و برنامه های کاربردی عمل می کند . به طوری که تمام پیچیدگیهای لایه های پایین را از دید کار بر مخفی می سازد .<br /><br />
<br />
<br />
<br />
با توجه به توضیحات بالا در خصوص هر دو تکنولوژی می توان از فرصتها و مزایای رایانش ابری به منظور رفع چالشهای موجود در اینترنت اشیاء بهره برد . در ادامه با جمع بندی مشکلات ذکر شده در اینترنت اشیاء ، راهکارهای رایانش ابری جهت رفع آنها را تشریح می شود .<br /><br />
*منابع ذخیره سازی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء تعداد زیادی از تجهیزات همواره در حال تولید داده ها ساخت یافته و یا غیر ساخت یافته با حجم و نوع مختلف می باشند . این داده ها در نهایت ممکن است به جمع بندی ، نمایش ، بایگانی، نمایش بصری ، دسترسی و ... نیاز داشته باشند . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن فضای ذخیره سازی ارزان و متناسب با نیاز ، مناسب ترین و بهینه ترین راهکار برای این کاربرد ها می باشد . <br />
از طرفی به دلیل تامین سطح بالایی از امنیت و تامین حریم خصوصی در رایانش ابری، یکی دیگر از مهمترین مشکلات مربوط به اطلاعات در اینترنت اشیاء به واسطه بهره گیری از آن مرتفع می شود .<br /><br />
*منابع پردازشی <br /><br />
تجهیزات در اینترنت اشیاء منایع پردازشی بسیار محدودی دارند و ضروری است اطلاعات را به منظور پردازش به نود های سریعتر با قابلیت هاتی پردازشی بیشتر ارسال کنند. در صورتی که تناسبی بین اطلاعات تولیدی و زیرساخت محاسباتی وجود نداشته باشد پردازش اطلاعات با مشکل مواجه می شود . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن منابع پردازشی سریع و متناسب با نیاز می تواند راهکار مناسبی برای رفع مشکل باشد .<br /><br />
*منابع ارتباطی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء ، به دلیل لزوم ارتباط تجهیزات با اینترنت و با یکدیگر ، هر دستگاه از شناسه مستقلی در شبکه برخوردار خواهد بود و برای تبادل اطلاعات به سخت افزار های ارتباطی نیاز خواهد داشت . هزینه تامین و نگهداری هر یک از این تجهیزات زیاد بوده و ممکن است مقرون به صرفه نباشد . رایانش ابری به دلیل امکان فراهم نمودن شبکه یا شبکه های مستقل ، کاربران را از تامین تجهیزات سخت افزاری ازتباطی و هزینه های نگهداری و مدیریت آنها بی نیاز می کند .<br />
جدول زیر تناسب رایانش ابری به منظور بهره گیری و استفاده در اینترنت اشیاء را از ابعاد مختلف نمایان می کند . <br /><br />
<br /><br />
<br />
جدول 1<br /><br />
{| class="wikitable"<br />
|-<br />
! خدمات ابری !! اینترنت اشیاء<br />
|-<br />
| دسترس پذیری بدون محدودیت مکانی(امکان دریافت خدمات در هر نقطه مکانی) || فراگیر(وجود اشیاء در همه جا به صورت گسترده)<br />
|-<br />
| منابع مجازی (غیر سخت افزاری) || نیازمند اشیاء در دنیای واقعی<br />
|-<br />
| قابلیت های محاسباتی نامحدود به صورت مجازی || قابلیت های محاسباتی محدود<br />
|-<br />
| قابلیت ها و امکانات ذخیره سازی مجازی نامحدود || فاقد امکانات ذخیره سازی یا دارای امکانات ذخیره سازی محدود<br />
|-<br />
| استفاده از اینترنت برای ارائه خدمات || استفاده از اینترنت به منظور اتصال یک نقطه به شبکه اشیاء<br />
|-<br />
| به منظور مدیریت داده های حجیم|| منبع تولید داده های حجیم<br />
|}<br />
<br />
== نتیجه گیری ==<br />
در این تحقیق سعی شد با بهره گیری از مقالات و تحقیقات مختلف انجام شده در حوزه رایانش ابری و اینترنت اشیاء ، مفاهیم پایه ای هریک بیان شده و لزوم یکپارچگی این دو زمینه تشریح شود . یکپارچگی که ماحصل آن ایجاد مفهوم جدیدی به نام cloud of thing(CoT) می باشد .بدیهی است هر زمینه تکنولوژیکی در ابتدای کار با چالشها و محدودیت هایی در توسعه و کاربرد پذیری روبه رو می باشد . در این تحقیق مشکلات و مسائلی که اینترنت اشیاء با آن روبرو بود بیان شد و راهکارهای رایانش ابری برای این مشکلات ارائه شد . علیرغم این که این راهکارها بسیاری از مشکلات را مرتفع می سازد ولی با این حال بخشی از مشکلات به قوت خود باقی است. یکسان سازی پورتکل های ارتباطی تجهیزات ، ایجاد مدل های اطلاعاتی ساخت یافته ، ، توسعه پروتکل های ارتباطی جدید و یا توسعه استانداردهای جدید در ساخت ، راه اندازی و استفاده از تجهیزات همه و همه از چالشهایی هستند که رفع همه آنها به گذشت زمان و به تحقیقات بیشتر نیاز دارد .<br />
<br />
== مراجع ==<br />
<br />
1. Y.-K. Chen "Challenges and opportunities of internet of things" <em>The Proceedings of 17th Asia and South Pacific Design Automation Conference</em> 2012.<br />
<br />
2. M. Wu "Research on the architecture of Internet of things" <em>The Proceedings of 3rd International Conference on Advanced Computer Theory and Engineering</em>.<br />
<br />
3. G. Kortuem F. Kawsar D. Fitton and V. Sundramoorthi "Smart objects and building blocks of internet of things" <em>IEEE Internet Computing Journal</em> vol. 14 no. 1 pp. 44-51 2010.<br />
<br />
4. R. Khan S. Ullah Khan R. Zaheer and S. Khan "Future internet: The internet of things architecturepossible applications and key challenges" <em>The Proceedings of 10th International Conference on Frontiers of Information Technology Islamabad Pakistan</em> 2012.<br />
<br />
5. D. Uckelamann M. Harrison and F. Michahelles <em>Architecting the Internet of Things</em> 2011.<br />
<br />
6. S. Zhang "Cloud computing research and development trend" <em>The Proceedings of International Conference on Future Networks</em> 2010.<br />
<br />
7. W. Ma "The survey and research on application of cloud computing" <em>The Proceedings of 7th International Conference on Computerl Science and Education</em> 2012.<br />
<br />
8. Y. Jadeja "Cloud computing-concepts architecture and challenges" <em>The Proceedings of International Conference on Computing Electronics and Electrical Technologies</em> 2012.<br />
<br />
9. M. Zhou "Services in the cloud computing era: A survey" <em>The Proceedings of 4th International Universal Communications Symposium</em> 2010.<br />
<br />
10. J. Gubbi R. Buyya S. Marusic and M. Palaniswami "Internet of things (iot): A vision architectural elements and future directions" <em>Technical Report CLOUDS-TR-2012-2012 July</em> 2012.<br />
<br />
11. D. Evans "The internet of things how the next evolution of the internet is changing everything" <em>Whitepaper Cisco Internet Business Solutions Group (IBSG)</em> 2011.<br />
<br />
12. "British internet users' personal information on major 'cloud' storage services can be spied upon routinely by US authorities" <em>The Independent</em> 2013.</div>Aminsalehzadehhttp://wiki.occc.ir/index.php?title=Cloud_of_Things:_Integrating_Internet_of_Things_and_cloud_computing_and_the_issues_involved&diff=16882Cloud of Things: Integrating Internet of Things and cloud computing and the issues involved2017-01-25T09:51:21Z<p>Aminsalehzadeh: /* نتیجه گیری */</p>
<hr />
<div>== چکیده ==<br />
<br /><br />
<br />
اینترنت اشیاء و یارانش ابری به عنوان دو تکنولوژی مهم از سالیان گذشته نقشی اساسی در زندگی انسان در عصر حاضر ایفا میکنند . مفهوم اینترنت اشیاء در بردارنده ارتباطات تجهیزات و دستگاههایی با قابلیت اتصال به اینترنت می باشد. انسان با گذشت زمان همواره و پیشرفت تکنولوژی سعی می کند از امکانات و تجهیزات بی جان در انجام فعالیتهای خود استفاده کند . پدیده اینترنت و گستردگی استفاده از آن در کامپیوتر های شخصی و خانگی ، زمینه استفاده از آن در غالب تجهیزات مورد استفاده انسان را فراهم کرده است . با گذشت زمان همواره به تعداد انواع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت اضافه می شود و هوشمندی تجهیزات روز به روز به عنوان یکی از نیازمندیهای بشر پر رنگ تر از قبل می شود . این تجهیزات با فراهم شدن امکان اتصال به اینترنت می توانند اطلاعات دقیق و به روزی را در اختیار انسان قرار دهند و کاربر انسانی با دریافت اطلاعات از تجهیرات و با صدور فرمانهایی تحت بستر اینترنت می تواند فعالیتهایی را به واسطه تجهیزات متصل به اینترنت انجام دهد <br />
از طرفی با توسعه استفاده از شبکه های ارتباطی و نیز تجهیزات رایانه ای در سازمانها ، داشتن تجهیزات و ملزمات ذخیره سازی و پردازشی قدرتمند ، به روز و امن مزیتهای رقابتی چشمگیری در کسب و کار های سازمانها ایجاد می کند . با توجه به هزینه های زیاد تجهیزات دخیره سازی ، پردازشی و ارتباطی و نیز لزوم نگهداری و پشتیبانی این تجهیزات جهت دریافت خدمات به روز و امن ، سازمانها و کاربران انسانی را با چالشهای عدیده ای در جهت بهره برداری از مزایا و فرصتهای بالقوه این قبیل تکنولوژی ها مواجه می کند. این قبیل چالشها و مشکلات پدید آورنده مفهومی به نام رایانش ابری شده است که در پی آن سازمانها و کاربران می توانند فارغ از دغدغه ها و چالشهای مذکور با پرداخت هزینه هایی تمامی نیازمندیهای مد نظر خود را با کیفیت و کمیت مشخصی در قالب خدمات ابری در اختیار بگیرند .<br />
با در نظر گرفتن هر دو مفهوم رایانش ابری و اینترنت اشیا امکان بهره برداری از تجهیزات هوشمند در زمینه های مختلف زندگی در قالب خدمات ابری ، مفهوم و زمینه جدیدی به نام CloudIOT ایجاد نموده است . در این مفهوم تلاش بر این است که از تمامی فرصت ها و زمینه های مفید اینترنت اشیاء در قالب خدمات و جهارچوبهای رایانش ابری بهره برداری شود به نحوی که چالشهای موجود در هر دوزمینه به حداقل برسد . در این تحقیق سعی شده است ضمن ارائه مفاهیمی از هر دو زمینه تکنولوژیکی دغدغه ها و مشکلات موجود در یکپارچگی دو زمینه مذکور بررسی شده و راهکارها و امکانات موجود جهت رفع این دغدغه ها و یا حداقل کم کردن مشکلات بهره برداری از آنها بررسی شود<br />
<br /><br />
<br />
== مقدمه ==<br />
در سال 1999 کوین اشتون پیش بینی کرد که آینده رایانش بیش از آنکه وابسته به اطلاعات و داده های تولیدی یا ارائه شده توسط انسان باشد به اطلاعات تولید شده توسط اشیاء با قابلیت پردازش بستگی دارد .بنابراین وی ایده ای به نام اینترنت اشیاء را ارائه کرد که در آن اشیاء شناسایی شده و قادرند اطلاعاتی از پیرامون خود دریافت یا برداشت نمایند . این اشیاء قادرند به یکدیگر متصل شده و در تعامل با سرور ها ، اطلاعاتی را با آنها ردو بدل کنند.اشیاء در این مفهوم با پرس و جو از یکدیگر قادر خواهند بود ضمن دریافت اطلاعات درست از یکدیگر در هم تاثیر گذار بوده و در وضعیت خود و یا حتی در برنامه های خود تغییراتی را ایجاد نمایند .اشیاء به واسطه سنسورهایی که دارند اطلاعات را دریافت می کنند و در صورت تعبیه عامل های نرم افزاری هوشمند در آنها انسانها قادر خواهند بود هر رخداد یا وضعیتی را در محیط پیرامونی خود کنترل و رهگیری نمایند . استفاده از این عامل ها و تجهیزات می تواند در جهت کاهش هر گونه کمبود اطلاعاتی و یا در جهت کاهش هزینه ها مورد استفاده قرار گیرد . از طرفی رایانش ابری به عنوان یکی از پدیده های تکنولوژیکی چند سال اخیز به دلیل مزایا و قابلیت ها مهم و فراوان بسیار فراگیر شده است و تقریبا اغلب سرویسهای مورد نیاز کاربران را می توانند در حوزه رایانش ابری با کیفیت مناسب ارائه شوند . همین موضوع ما را ناگزیر می کند در حوزه اینترنت اشیاء نیز از این قابلیتهای رایانش ابری استفاده نماییم . در این تحقیق سعی شده است ضمن تشریح مبانی هر دو تکنولوژی ، به مشکلات و چالشهای موجود و آینده در یکپارچگی آنها پرداخته شود .<br />
<br />
== بررسی ادبیات موضوع ==<br />
=== اینترنت اشیاء ===<br />
<br />
اینترنت اشیاء به عنوان آینده تجهیزات پردازشی و اینترنت تلقی می شود . در این مفهوم عبارت شی هر تجهیز ارتباطی یا غیر ارتباطی را می تواند شامل شود . از تجهیزات هوشمند در لایه های بالایی گرفته تا سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات محیط در لایه های پایینی .در این مفهوم اشیاء تشکیل دهنده گرههای ارتباطی می باشند که به واسطه پروتکل هایی با یکدیگر به تبادل اطلاعات می پردازند. برخی ار این اشیاء متصل به یکدیگر تنها جنبه استاتیک و فیزیکی دارند و صرفا به دریافت و یا ارسال اطلاعات می پردازند ولی برخی دیگر از این دسته تجهیزات هوشمند می باشند که قابلیت هایی فراتر از این موارد داشته و قادرند به واسطه منابع سخت افزاری ، ارتباطی و نرم افزاری که در اختیار دارند برخی از فعالیتهای انسانی را به جای انسان و به صورت خودکار انجام دهند .در شکل شماره 1 فرایند تغییر داده های خام و تبدیل آنها به اطلاعات و دانش مفید در اینترنت اشیاء نمایش داده شده است .<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 1<br />
|-<br />
| http://s1.picofile.com/file/8283748834/IOTDataFlow.JPG<br />
|}<br />
<br />
==== معماری ====<br />
معماری اینترنت اشیاء از چند بخش اصلی تشکیل شده است :1. لایه دریافت یا ادراک 2. لایه شبکه و 3. لایه کاربرد . برخی محققان دو لایه دیگر نیز به موارد فوق اضافه کرده اند . این لایه های اضافی عبارتند از لایه میان افزار و لایه کسب و کار. لایه میان افزار بین لایه شبکه و کاربرد و لایه کسب و کار به عنوان بالاترین لایه و بالاتر از لایه کاربرد قرار می گیرد .<br /><br />
لایه دریافت /ادراک : در این لایه کلیه تجهیزات متصل به شبکه اینترنتی به واسطه سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات ، اطلاعاتی از محیط پیرامونی دریافت می کنند .هدف اصلی در این لایه جمع پآوری اطلاعات می باشد.<br /><br />
لایه میان افزار: اطلاعات جمع آوری شده از لایه ادراک که به واسطه لایه شبکه منتقل شده است در این لایه ذخیره سازی و مدیریت می شوند . اطلاعات ذخیره و پردازش می شود و تصمیمات خاصی بر مبنای قواعد از پیش تعریف شده ای به صورت خودکار اتخاد می شود و سپس خروجی به لایه بعدی یعنی لایه کاربرد انتقال می یابد. <br /><br />
لایه کاربرد :در این لایه اطلاعات و خروجی دریافتی از لایه میان افزار مدیریت شده و نمایی از اطلاعات دریافتی ارائه می شود . اطلاعات خام دریافتی از پاین ترین لایه ، متناسب با نیازمندیهای کاربر ارائه می شود و مفهوم هوشمندی در خروجی ها نمود پیدا می کند . شهر هوشمند ، ردیابی حمل و نقل ، سیستم سلامت هوشمند و ... از جمله مثالهایی از لابه کاربرد در اینترنت اشیاء به شمار می روند .<br /><br />
لایه کسب و کار : آخرین لایه از معماری پنج لایه ای اینترنت اشیاء می باشد که در آن امکان کسب درآمد از اطلاعات جمع آوری شده در قالب سرویسها و خدمات مختلف میسر می شود . به عبارت دیگر ، اطلاعات لایه کاربرد در قالب خدمات معنی داری مدل سازی شده و ارائه می شود و مجموع سرویس ها و مدل های اطلاعاتی تولید شده امکان ایجاد سرویسها و مدلهای جدید را فراهم می کند .در این مرحله تحلیل و بررسی اطلاعات در زمینه های مختلف با هدف تولید دانش انجام می شود که ارزشهای ایجاد شده از دانش تولیدی در این لایه ، منجر به کسب درآمد برای ارائه دهنده خدمات می شود . <br /><br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 2<br />
|-<br />
| http://s8.picofile.com/file/8283573942/IOTLayers.JPG<br />
|}<br />
==== چالشها ====<br />
*رشد سریع <br />
با توجه به رشد سریع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت و به ویژه تولید سنسورهایی که به قادرند به صورت مستقل با استفاده از برخی تکنولوژیهای ارتباطی از قبیل 3G یا 4G به اینترنت متصل شوند ، تعداد تجهیزات بسیار بیشتر از تعداد کاربران انسانی خواهد بود . یکی از مشکلات اصلی در این بین نام گذاری و شناسایی این تعداد شئ در اینترنت می باشد. از طرفی تجهیزات با پروتکل ها و قابلیت های ناهمگونی با یکدیگر تولید می شوند که هر یک از آنها نیازمندیهای خاصی را برای استفاده لازم دارند.<br />
*هزینه سرویس و نگهداری <br />
با توجه به تعداد زیاد سنسورها موضوع نگهداری و پشتیبانی آنها از اهمیت بالایی برخوردار می باشد . چرا که به جهت کثرت وسیع در مقیاس بسیار زیاد ، ممکن است حجم فعالیتهای نگهداری و پشتیبانی آنها به طرز خیلی سریعی افزایش یابد به طوری که مزایای استفاده از آنها را تحت الشعاع قرار دهد . تکنولوژیها و دانش به کار رفته در تولید آنها باید به گونه ای باشد که قابلیت نصب سریع و آسان آنها حتی توسط کاربران عادی میسر و سهل باشد .<br />
از طرفی در صورت بهینه نبودن مصرف انرژی تجهیزات و سنسورهای متصل به آنها ، همزمان با افزایش تعداد تجهیزات و سنسورها ، انرژی مصرفی آنها افزایش می یابد. لذا یکی از چالشهای مهم دیگر مصرف انرژی این تجهیزات می باشد که ایجاب می کند از سنسورهای با مصرف انرژی بسیار کم در اینترنت اشیاء استفاده شود .<br />
بسیاری از تجهیزات به دلیل محل های نصب مختلف دسترسی به منبع تغذیه ندارند . لذا در بسیاری از مواقع ضروری است از باتری برای تامین برق مصرفی تجهیزات استفاده شود . با توجه به عمر محدود باتری ها و به منظور اطمینان از کاهش هزینه های نگهداری ، ضروری است تکنولوژی به کار رفته در ساخت باتری ها به گونه ای باشد که به مدت بسیار طولانی نیاز به تعویض نداشته باشند .<br />
*شبکه سنسورها <br />
اتصال تعداد زیاد سنسور و تجهیز به شبکه یکی از دغدغه های مهم در اینترنت اشیاء می باشد . صرف نظر از نام گذاری و شناسایی تجهیزات که در بالا به آن اشاره شد امکان تبادل داده در شبکه به دلیل ناهمگونی تجهیزات ممکن است دشوار باشد .از طرفی به دلیل تعداد بسیار زیاد تجهیزات و پروتکل های ارتباطی متنوع ، تامین امنیت و حریم خصوصی در این شبکه ها بسیار دشوار خواهد بود .<br />
<br />
*اطلاعات و داده ها<br />
داده های تولیدی توسط تجهیزات در اینترنت اشیاء ، ویژگیها و نیازمندیهای خاصی دارند که آنها را با داده های تولیدی توسط انسان متمایز میکند.این داده ها در بسیاری از مواقع نیاز به پردازش بی وقفه و بلادرنگ دارند . در برخی کاربردها داده ها بی وقفه تولید می شوند پردازش بی وقفه بسیار حیاتی می باشد و توقف آن مقدور نبوده و یا ممکن است اهداف استفاده از اشیاء را نقض کند .<br />
بدیهی است که داده های تولیدی توسط تعداد کثیری از سنسورها به طرز بسیار زیادی مشکل افزونگی اطلاعات را خواهد داشت . به عنوان مثال ممکن است دو سنسور مکان یاب در دو نقطه متفاوت در یک شهر ، هر دو اسم شهر را به عنوان موقعیت مکانی ارسال نمایند . حال تصور کنیم که برای چند فیلد اطلاعاتی و تعداد میلیونی سنسورها چه حجمی از داده های تکراری تولید خواهد شد.<br />
حجم زیاد داده ها و افزونگی اطلاعات تامین صحت ، جامعیت و قابلیت اطمینان داده ها را دشوار می کند .در اینصورت تفکیک اطلاعات درست از نادرست کاری بسیار دشوار خواهد بود .<br />
همانطور که در بالا و در توضیحات مربوط به اینترنت اشیاء بدان اشاره شد ، هدف از جمع آوری اطلاعات خام و انتقال آنها در شبکه ، تبدیل آنها به اطلاعات و در تولید دانش و انجام عملیاتی بر مبنای دانش تولید شده می باشد. لذا یکی از اصلیترین مشکلات موجود در اینترنت اشیاء ، امکان داده کاوی و استخراج دانش از اطلاعات حجیم تولید شده است که نیازمند الگوریتم ها و مکانیزمهای پیچیده ای می باشد .<br />
<br />
=== رایانش ابری ===<br />
رایانش ابری پدیده سالهای اخیر دنیای تکنولوژی فناوری اطلاعات و ارتباطات می باشد که در سالهای اخیر رشد و توسعه بسیار سریعی داشته است . توسعه سریع سخت افزار و نرم افزار و افزایش روز افزون نیاز به منابع ذخیره سازی ، پردازشی ، ارتباطی و کاربردی ، گران بودن هزینه تامین این منابع ، مشکلات نگهداری و پشتیبانی آنها ، همه و همه باعث شده اند که رایانش از کامپیوتر ها و تجهیزات رومیزی به اینترنت و مراکز داده عظیم منتقل شوند . بدین ترتیب بسیاری از نگرانی ها و دغدغه ها از چندین میلیون کاربر به چند راده دهنده خدمات ابری منتقل می شود و کاربران فارغ از مشکلات و نگرانیهای ذکر شده و تنها بر مبنای مبالغ پرداختی خود خدمات نهایی را دریافت می کنند .<br />
خدمات قابل ارائه در رایانش ابری را می توان به چهار اصلی تقسیم می شود :<br /><br />
<br />
Software as a service (SaaS)<br /><br />
در این مدل از رایانش ابری ، نرم افزار به عنوان سرویس یا خدمت نهایی به کاربر ارائه می شود . در این حالت کاربر نگرانی ای در خصوص نصب نرم افزار و یا منابع مورد نیاز آن نداشته و تنها بر اساس مبلغ پرداختی خود از نرم افزار موضوع خدمت بهره خواهد برد . تنها نیازمندی کاربر در این حالت داشتن ارتباط اینترنتی و ارتباط با مرکز داده ارائه دهنده خدمت خواهد بود .<br /><br />
Platform as a service (PaaS)<br /><br />
<br />
در مدل سکو به عنوان خدمت ، سکوی توسعه نرم افزار و برنامه کاربردی در اختیار کاربر قرار می گیرد .در این حالت تمام منابع و ابزارهای مورد نیاز کاربر برای ساخت برنامه های کاربردی در اختیار آن قرار خواهد گرفت .<br /><br />
<br />
Network as a service(NaaS)<br /><br />
<br />
مدل شبکه به عنوان خدمت ، یک یا چند شبکه مجازی تمام قابلیت ها و امکانات موجود در شبکه های واقعی در اختیار کاربر یا سازمان قرار می گیرد . در این حالت کاربر می تواند تمام پیکربندیها و تنظیمات لازم را به همراه نود ها و شناسه های آی پی در این شبکه تعریف کند.<br /><br />
<br />
Infrastructure as a service (IaaS)<br /><br />
<br />
در مدل زیرساخت به عنوان سرویس ، نیازمندیهای ذخیریه سازی و پردازشی کاربر در اختیار وی قرار داده می شود و کاربر می تواند در قبال پرداخت مبلغ اجاره ای ، به مدت زمان مشخصی منابع ذخیره سازی و پردازشی خود را بدون نیاز به خرید تجهیزات در اختیار داشته باشد .<br />
=== CloudIOT و لزوم یکپارچگی IOT و Cloud ===<br />
اینترنت در حال توسعه می باشد و توسعه اینترنت و گستردگی و سهولت استفاده از آن ، نیاز به استفاده وسیع از آن را بیش از پیش می کند . روز به روز به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . این تجهیزات در گذشته محدود به کامپیوتر های شخصی بوده اند ولی در حال حاضر به دلیل امکان استفاده از اینترنت به منظور دسترسی به اطلاعات دقیق و به روز راه دور ، به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . تجهیزات جدید با هدف رفع نیازمندیهای بشری در زمینه های مختلف زندگی تولید می شوند و امکان دسترسی انسان به آنها و کنترل آنها از راه دور به عنوان یکی از ملزومات در تولید تجهیزات لحاظ می شود .هر دستگاه متصل داده هایی را از محیط های پیرامونی دریافت و آنها را ذخیره می کند . روز به روز به حجم داده های تولیدی افزوده می شود و لزوم نگهداری آنها در فضایی امن و مطمئن ضرورت پیدا می کند . به منظور تولید اطلاعات مفید از داده ها ، ضروری است پردازشهایی روی آنها انجام شود و با افزایش حجم و پیچیدگی اطلاعات لزوم نیاز به منابع پردازشی قوی آشکار می شود . به منظور سهولت دسترسی به اطلاعات در هر زمان و مکانی ضروری است اطلاعات بر روی شبکه های محلی یا اینترنت تبادل شود . در نهایت برای تولید دانش بیشتر از آنها ضروری است تحلیل های پیچیده و زیادی روی آنها انجام شود .<br /><br />
<br />
بنابراین ،با توجه به مواردی که بیان شد اهم مشکلات و دغدغه های موجود در اینترنت اشیاء با می توان به شرح زیر بیان کرد :<br />
* افزایش سریع اطلاعات و نیاز به فضای دخیره سازی که در تجهیزات وجود ندارد <br />
* افزایش نیازمندیهای پردازشی که در اینترنت اشیاء موجود نیست <br />
* افزایش ارتباطات بین موجودیت ها در اینترنت اشیاء<br />
* نیاز به منابع سخت افزاری و نرم افزاری داده کاوی و تولید دانش<br />
<br />
<br />
تکنولوژی های اینترنت اشیاء و رایانش ابری ، هر کدام تغییرات مستقل از یکدیگر داشته اند ولی در حال حاضر مزایای یکپارچگی دو زمینه به اندازه ای زیاد است که به منظور فراهم شدن امکان استفاده مناسب و مفید از هر دو تکنولوژی نا گزیر به یکپارچه سازی آنها می باشیم .به منظور برآوردی از میزان توسعه و علاقه مندیها به دو مفهوم و نیز موضوع یکپارچگی بین آنها ، شکل 2 به خوبی روند آن را در سالهای اخیر نشان می دهد.<br /><br />
<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 3<br />
|-<br />
| http://s6.picofile.com/file/8283731226/IOTTrend.JPG<br />
|}<br />
<br />
===درخت دانش===<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 4-درخت دانش<br />
|-<br />
| http://s2.picofile.com/file/8283732484/Tree.JPG<br />
|}<br />
===جدول دانش ===<br />
<br />
<br /><br />
<br />
[[پرونده:cloudIOT_Table.JPG|100px|قاب|وسط]]<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== بدنه تحقیق ==<br />
<br />
با توجه به مزایای رایانش ابری که در بالا توضیح داده شده ، و محدودیت های اینترنت اشیاء در توسعه ، بسیاری از این محدودیت ها همان مواردی می باشند که در مزایای رایانش ابری وجود دارند . لذا اینترنت اشیاء با استفاده از این قابلیت ها در رایانش ابری می تواند بسیاری از محدودیت ها و مشکلات موجود در توسعه را مرتفع سازد . رایانش ابری یک راهکار پر فایده ای برای پیاده سازی مدیریت سرویس دراینتر نت اشیاء ارائه می کند و در عوض می تواند از اینترنت اشیاء به واسطه توسعه آن در دنیای واقعی منتفع شود و سرویس ها و خدمات جدیدی را در یک فضای توزیع شده و مجازی و در ابعاد مختلف زندگی انسان ایجاد نماید .رایانش ابری در CloudIOT به عنوان لایه واسط بین اشیاء متصل به اینترنت و برنامه های کاربردی عمل می کند . به طوری که تمام پیچیدگیهای لایه های پایین را از دید کار بر مخفی می سازد .<br /><br />
<br />
<br />
<br />
با توجه به توضیحات بالا در خصوص هر دو تکنولوژی می توان از فرصتها و مزایای رایانش ابری به منظور رفع چالشهای موجود در اینترنت اشیاء بهره برد . در ادامه با جمع بندی مشکلات ذکر شده در اینترنت اشیاء ، راهکارهای رایانش ابری جهت رفع آنها را تشریح می شود .<br /><br />
*منابع ذخیره سازی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء تعداد زیادی از تجهیزات همواره در حال تولید داده ها ساخت یافته و یا غیر ساخت یافته با حجم و نوع مختلف می باشند . این داده ها در نهایت ممکن است به جمع بندی ، نمایش ، بایگانی، نمایش بصری ، دسترسی و ... نیاز داشته باشند . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن فضای ذخیره سازی ارزان و متناسب با نیاز ، مناسب ترین و بهینه ترین راهکار برای این کاربرد ها می باشد . <br />
از طرفی به دلیل تامین سطح بالایی از امنیت و تامین حریم خصوصی در رایانش ابری، یکی دیگر از مهمترین مشکلات مربوط به اطلاعات در اینترنت اشیاء به واسطه بهره گیری از آن مرتفع می شود .<br /><br />
*منابع پردازشی <br /><br />
تجهیزات در اینترنت اشیاء منایع پردازشی بسیار محدودی دارند و ضروری است اطلاعات را به منظور پردازش به نود های سریعتر با قابلیت هاتی پردازشی بیشتر ارسال کنند. در صورتی که تناسبی بین اطلاعات تولیدی و زیرساخت محاسباتی وجود نداشته باشد پردازش اطلاعات با مشکل مواجه می شود . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن منابع پردازشی سریع و متناسب با نیاز می تواند راهکار مناسبی برای رفع مشکل باشد .<br /><br />
*منابع ارتباطی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء ، به دلیل لزوم ارتباط تجهیزات با اینترنت و با یکدیگر ، هر دستگاه از شناسه مستقلی در شبکه برخوردار خواهد بود و برای تبادل اطلاعات به سخت افزار های ارتباطی نیاز خواهد داشت . هزینه تامین و نگهداری هر یک از این تجهیزات زیاد بوده و ممکن است مقرون به صرفه نباشد . رایانش ابری به دلیل امکان فراهم نمودن شبکه یا شبکه های مستقل ، کاربران را از تامین تجهیزات سخت افزاری ازتباطی و هزینه های نگهداری و مدیریت آنها بی نیاز می کند .<br />
جدول زیر نیازمندی اینترنت اشیاء به رایانش ابری را از ابعاد مختلف نشان می دهد . <br /><br />
<br /><br />
<br />
جدول 1<br /><br />
{| class="wikitable"<br />
|-<br />
! خدمات ابری !! اینترنت اشیاء<br />
|-<br />
| دسترس پذیری بدون محدودیت مکانی(امکان دریافت خدمات در هر نقطه مکانی) || فراگیر(وجود اشیاء در همه جا به صورت گسترده)<br />
|-<br />
| منابع مجازی (غیر سخت افزاری) || نیازمند اشیاء در دنیای واقعی<br />
|-<br />
| قابلیت های محاسباتی نامحدود به صورت مجازی || قابلیت های محاسباتی محدود<br />
|-<br />
| قابلیت ها و امکانات ذخیره سازی مجازی نامحدود || فاقد امکانات ذخیره سازی یا دارای امکانات ذخیره سازی محدود<br />
|-<br />
| استفاده از اینترنت برای ارائه خدمات || استفاده از اینترنت به منظور اتصال یک نقطه به شبکه اشیاء<br />
|-<br />
| به منظور مدیریت داده های حجیم|| منبع تولید داده های حجیم<br />
|}<br />
<br />
== نتیجه گیری ==<br />
در این تحقیق سعی شد با بهره گیری از مقالات و تحقیقات مختلف انجام شده در حوزه رایانش ابری و اینترنت اشیاء ، مفاهیم پایه ای هریک بیان شده و لزوم یکپارچگی این دو زمینه تشریح شود . یکپارچگی که ماحصل آن ایجاد مفهوم جدیدی به نام cloud of thing(CoT) می باشد .بدیهی است هر زمینه تکنولوژیکی در ابتدای کار با چالشها و محدودیت هایی در توسعه و کاربرد پذیری روبه رو می باشد . در این تحقیق مشکلات و مسائلی که اینترنت اشیاء با آن روبرو بود بیان شد و راهکارهای رایانش ابری برای این مشکلات ارائه شد . علیرغم این که این راهکارها بسیاری از مشکلات را مرتفع می سازد ولی با این حال بخشی از مشکلات به قوت خود باقی است. یکسان سازی پورتکل های ارتباطی تجهیزات ، ایجاد مدل های اطلاعاتی ساخت یافته ، ، توسعه پروتکل های ارتباطی جدید و یا توسعه استانداردهای جدید در ساخت ، راه اندازی و استفاده از تجهیزات همه و همه از چالشهایی هستند که رفع همه آنها به گذشت زمان و به تحقیقات بیشتر نیاز دارد .<br />
<br />
== مراجع ==<br />
<br />
1. Y.-K. Chen "Challenges and opportunities of internet of things" <em>The Proceedings of 17th Asia and South Pacific Design Automation Conference</em> 2012.<br />
<br />
2. M. Wu "Research on the architecture of Internet of things" <em>The Proceedings of 3rd International Conference on Advanced Computer Theory and Engineering</em>.<br />
<br />
3. G. Kortuem F. Kawsar D. Fitton and V. Sundramoorthi "Smart objects and building blocks of internet of things" <em>IEEE Internet Computing Journal</em> vol. 14 no. 1 pp. 44-51 2010.<br />
<br />
4. R. Khan S. Ullah Khan R. Zaheer and S. Khan "Future internet: The internet of things architecturepossible applications and key challenges" <em>The Proceedings of 10th International Conference on Frontiers of Information Technology Islamabad Pakistan</em> 2012.<br />
<br />
5. D. Uckelamann M. Harrison and F. Michahelles <em>Architecting the Internet of Things</em> 2011.<br />
<br />
6. S. Zhang "Cloud computing research and development trend" <em>The Proceedings of International Conference on Future Networks</em> 2010.<br />
<br />
7. W. Ma "The survey and research on application of cloud computing" <em>The Proceedings of 7th International Conference on Computerl Science and Education</em> 2012.<br />
<br />
8. Y. Jadeja "Cloud computing-concepts architecture and challenges" <em>The Proceedings of International Conference on Computing Electronics and Electrical Technologies</em> 2012.<br />
<br />
9. M. Zhou "Services in the cloud computing era: A survey" <em>The Proceedings of 4th International Universal Communications Symposium</em> 2010.<br />
<br />
10. J. Gubbi R. Buyya S. Marusic and M. Palaniswami "Internet of things (iot): A vision architectural elements and future directions" <em>Technical Report CLOUDS-TR-2012-2012 July</em> 2012.<br />
<br />
11. D. Evans "The internet of things how the next evolution of the internet is changing everything" <em>Whitepaper Cisco Internet Business Solutions Group (IBSG)</em> 2011.<br />
<br />
12. "British internet users' personal information on major 'cloud' storage services can be spied upon routinely by US authorities" <em>The Independent</em> 2013.</div>Aminsalehzadehhttp://wiki.occc.ir/index.php?title=Cloud_of_Things:_Integrating_Internet_of_Things_and_cloud_computing_and_the_issues_involved&diff=16881Cloud of Things: Integrating Internet of Things and cloud computing and the issues involved2017-01-25T09:34:12Z<p>Aminsalehzadeh: /* بدنه تحقیق */</p>
<hr />
<div>== چکیده ==<br />
<br /><br />
<br />
اینترنت اشیاء و یارانش ابری به عنوان دو تکنولوژی مهم از سالیان گذشته نقشی اساسی در زندگی انسان در عصر حاضر ایفا میکنند . مفهوم اینترنت اشیاء در بردارنده ارتباطات تجهیزات و دستگاههایی با قابلیت اتصال به اینترنت می باشد. انسان با گذشت زمان همواره و پیشرفت تکنولوژی سعی می کند از امکانات و تجهیزات بی جان در انجام فعالیتهای خود استفاده کند . پدیده اینترنت و گستردگی استفاده از آن در کامپیوتر های شخصی و خانگی ، زمینه استفاده از آن در غالب تجهیزات مورد استفاده انسان را فراهم کرده است . با گذشت زمان همواره به تعداد انواع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت اضافه می شود و هوشمندی تجهیزات روز به روز به عنوان یکی از نیازمندیهای بشر پر رنگ تر از قبل می شود . این تجهیزات با فراهم شدن امکان اتصال به اینترنت می توانند اطلاعات دقیق و به روزی را در اختیار انسان قرار دهند و کاربر انسانی با دریافت اطلاعات از تجهیرات و با صدور فرمانهایی تحت بستر اینترنت می تواند فعالیتهایی را به واسطه تجهیزات متصل به اینترنت انجام دهد <br />
از طرفی با توسعه استفاده از شبکه های ارتباطی و نیز تجهیزات رایانه ای در سازمانها ، داشتن تجهیزات و ملزمات ذخیره سازی و پردازشی قدرتمند ، به روز و امن مزیتهای رقابتی چشمگیری در کسب و کار های سازمانها ایجاد می کند . با توجه به هزینه های زیاد تجهیزات دخیره سازی ، پردازشی و ارتباطی و نیز لزوم نگهداری و پشتیبانی این تجهیزات جهت دریافت خدمات به روز و امن ، سازمانها و کاربران انسانی را با چالشهای عدیده ای در جهت بهره برداری از مزایا و فرصتهای بالقوه این قبیل تکنولوژی ها مواجه می کند. این قبیل چالشها و مشکلات پدید آورنده مفهومی به نام رایانش ابری شده است که در پی آن سازمانها و کاربران می توانند فارغ از دغدغه ها و چالشهای مذکور با پرداخت هزینه هایی تمامی نیازمندیهای مد نظر خود را با کیفیت و کمیت مشخصی در قالب خدمات ابری در اختیار بگیرند .<br />
با در نظر گرفتن هر دو مفهوم رایانش ابری و اینترنت اشیا امکان بهره برداری از تجهیزات هوشمند در زمینه های مختلف زندگی در قالب خدمات ابری ، مفهوم و زمینه جدیدی به نام CloudIOT ایجاد نموده است . در این مفهوم تلاش بر این است که از تمامی فرصت ها و زمینه های مفید اینترنت اشیاء در قالب خدمات و جهارچوبهای رایانش ابری بهره برداری شود به نحوی که چالشهای موجود در هر دوزمینه به حداقل برسد . در این تحقیق سعی شده است ضمن ارائه مفاهیمی از هر دو زمینه تکنولوژیکی دغدغه ها و مشکلات موجود در یکپارچگی دو زمینه مذکور بررسی شده و راهکارها و امکانات موجود جهت رفع این دغدغه ها و یا حداقل کم کردن مشکلات بهره برداری از آنها بررسی شود<br />
<br /><br />
<br />
== مقدمه ==<br />
در سال 1999 کوین اشتون پیش بینی کرد که آینده رایانش بیش از آنکه وابسته به اطلاعات و داده های تولیدی یا ارائه شده توسط انسان باشد به اطلاعات تولید شده توسط اشیاء با قابلیت پردازش بستگی دارد .بنابراین وی ایده ای به نام اینترنت اشیاء را ارائه کرد که در آن اشیاء شناسایی شده و قادرند اطلاعاتی از پیرامون خود دریافت یا برداشت نمایند . این اشیاء قادرند به یکدیگر متصل شده و در تعامل با سرور ها ، اطلاعاتی را با آنها ردو بدل کنند.اشیاء در این مفهوم با پرس و جو از یکدیگر قادر خواهند بود ضمن دریافت اطلاعات درست از یکدیگر در هم تاثیر گذار بوده و در وضعیت خود و یا حتی در برنامه های خود تغییراتی را ایجاد نمایند .اشیاء به واسطه سنسورهایی که دارند اطلاعات را دریافت می کنند و در صورت تعبیه عامل های نرم افزاری هوشمند در آنها انسانها قادر خواهند بود هر رخداد یا وضعیتی را در محیط پیرامونی خود کنترل و رهگیری نمایند . استفاده از این عامل ها و تجهیزات می تواند در جهت کاهش هر گونه کمبود اطلاعاتی و یا در جهت کاهش هزینه ها مورد استفاده قرار گیرد . از طرفی رایانش ابری به عنوان یکی از پدیده های تکنولوژیکی چند سال اخیز به دلیل مزایا و قابلیت ها مهم و فراوان بسیار فراگیر شده است و تقریبا اغلب سرویسهای مورد نیاز کاربران را می توانند در حوزه رایانش ابری با کیفیت مناسب ارائه شوند . همین موضوع ما را ناگزیر می کند در حوزه اینترنت اشیاء نیز از این قابلیتهای رایانش ابری استفاده نماییم . در این تحقیق سعی شده است ضمن تشریح مبانی هر دو تکنولوژی ، به مشکلات و چالشهای موجود و آینده در یکپارچگی آنها پرداخته شود .<br />
<br />
== بررسی ادبیات موضوع ==<br />
=== اینترنت اشیاء ===<br />
<br />
اینترنت اشیاء به عنوان آینده تجهیزات پردازشی و اینترنت تلقی می شود . در این مفهوم عبارت شی هر تجهیز ارتباطی یا غیر ارتباطی را می تواند شامل شود . از تجهیزات هوشمند در لایه های بالایی گرفته تا سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات محیط در لایه های پایینی .در این مفهوم اشیاء تشکیل دهنده گرههای ارتباطی می باشند که به واسطه پروتکل هایی با یکدیگر به تبادل اطلاعات می پردازند. برخی ار این اشیاء متصل به یکدیگر تنها جنبه استاتیک و فیزیکی دارند و صرفا به دریافت و یا ارسال اطلاعات می پردازند ولی برخی دیگر از این دسته تجهیزات هوشمند می باشند که قابلیت هایی فراتر از این موارد داشته و قادرند به واسطه منابع سخت افزاری ، ارتباطی و نرم افزاری که در اختیار دارند برخی از فعالیتهای انسانی را به جای انسان و به صورت خودکار انجام دهند .در شکل شماره 1 فرایند تغییر داده های خام و تبدیل آنها به اطلاعات و دانش مفید در اینترنت اشیاء نمایش داده شده است .<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 1<br />
|-<br />
| http://s1.picofile.com/file/8283748834/IOTDataFlow.JPG<br />
|}<br />
<br />
==== معماری ====<br />
معماری اینترنت اشیاء از چند بخش اصلی تشکیل شده است :1. لایه دریافت یا ادراک 2. لایه شبکه و 3. لایه کاربرد . برخی محققان دو لایه دیگر نیز به موارد فوق اضافه کرده اند . این لایه های اضافی عبارتند از لایه میان افزار و لایه کسب و کار. لایه میان افزار بین لایه شبکه و کاربرد و لایه کسب و کار به عنوان بالاترین لایه و بالاتر از لایه کاربرد قرار می گیرد .<br /><br />
لایه دریافت /ادراک : در این لایه کلیه تجهیزات متصل به شبکه اینترنتی به واسطه سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات ، اطلاعاتی از محیط پیرامونی دریافت می کنند .هدف اصلی در این لایه جمع پآوری اطلاعات می باشد.<br /><br />
لایه میان افزار: اطلاعات جمع آوری شده از لایه ادراک که به واسطه لایه شبکه منتقل شده است در این لایه ذخیره سازی و مدیریت می شوند . اطلاعات ذخیره و پردازش می شود و تصمیمات خاصی بر مبنای قواعد از پیش تعریف شده ای به صورت خودکار اتخاد می شود و سپس خروجی به لایه بعدی یعنی لایه کاربرد انتقال می یابد. <br /><br />
لایه کاربرد :در این لایه اطلاعات و خروجی دریافتی از لایه میان افزار مدیریت شده و نمایی از اطلاعات دریافتی ارائه می شود . اطلاعات خام دریافتی از پاین ترین لایه ، متناسب با نیازمندیهای کاربر ارائه می شود و مفهوم هوشمندی در خروجی ها نمود پیدا می کند . شهر هوشمند ، ردیابی حمل و نقل ، سیستم سلامت هوشمند و ... از جمله مثالهایی از لابه کاربرد در اینترنت اشیاء به شمار می روند .<br /><br />
لایه کسب و کار : آخرین لایه از معماری پنج لایه ای اینترنت اشیاء می باشد که در آن امکان کسب درآمد از اطلاعات جمع آوری شده در قالب سرویسها و خدمات مختلف میسر می شود . به عبارت دیگر ، اطلاعات لایه کاربرد در قالب خدمات معنی داری مدل سازی شده و ارائه می شود و مجموع سرویس ها و مدل های اطلاعاتی تولید شده امکان ایجاد سرویسها و مدلهای جدید را فراهم می کند .در این مرحله تحلیل و بررسی اطلاعات در زمینه های مختلف با هدف تولید دانش انجام می شود که ارزشهای ایجاد شده از دانش تولیدی در این لایه ، منجر به کسب درآمد برای ارائه دهنده خدمات می شود . <br /><br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 2<br />
|-<br />
| http://s8.picofile.com/file/8283573942/IOTLayers.JPG<br />
|}<br />
==== چالشها ====<br />
*رشد سریع <br />
با توجه به رشد سریع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت و به ویژه تولید سنسورهایی که به قادرند به صورت مستقل با استفاده از برخی تکنولوژیهای ارتباطی از قبیل 3G یا 4G به اینترنت متصل شوند ، تعداد تجهیزات بسیار بیشتر از تعداد کاربران انسانی خواهد بود . یکی از مشکلات اصلی در این بین نام گذاری و شناسایی این تعداد شئ در اینترنت می باشد. از طرفی تجهیزات با پروتکل ها و قابلیت های ناهمگونی با یکدیگر تولید می شوند که هر یک از آنها نیازمندیهای خاصی را برای استفاده لازم دارند.<br />
*هزینه سرویس و نگهداری <br />
با توجه به تعداد زیاد سنسورها موضوع نگهداری و پشتیبانی آنها از اهمیت بالایی برخوردار می باشد . چرا که به جهت کثرت وسیع در مقیاس بسیار زیاد ، ممکن است حجم فعالیتهای نگهداری و پشتیبانی آنها به طرز خیلی سریعی افزایش یابد به طوری که مزایای استفاده از آنها را تحت الشعاع قرار دهد . تکنولوژیها و دانش به کار رفته در تولید آنها باید به گونه ای باشد که قابلیت نصب سریع و آسان آنها حتی توسط کاربران عادی میسر و سهل باشد .<br />
از طرفی در صورت بهینه نبودن مصرف انرژی تجهیزات و سنسورهای متصل به آنها ، همزمان با افزایش تعداد تجهیزات و سنسورها ، انرژی مصرفی آنها افزایش می یابد. لذا یکی از چالشهای مهم دیگر مصرف انرژی این تجهیزات می باشد که ایجاب می کند از سنسورهای با مصرف انرژی بسیار کم در اینترنت اشیاء استفاده شود .<br />
بسیاری از تجهیزات به دلیل محل های نصب مختلف دسترسی به منبع تغذیه ندارند . لذا در بسیاری از مواقع ضروری است از باتری برای تامین برق مصرفی تجهیزات استفاده شود . با توجه به عمر محدود باتری ها و به منظور اطمینان از کاهش هزینه های نگهداری ، ضروری است تکنولوژی به کار رفته در ساخت باتری ها به گونه ای باشد که به مدت بسیار طولانی نیاز به تعویض نداشته باشند .<br />
*شبکه سنسورها <br />
اتصال تعداد زیاد سنسور و تجهیز به شبکه یکی از دغدغه های مهم در اینترنت اشیاء می باشد . صرف نظر از نام گذاری و شناسایی تجهیزات که در بالا به آن اشاره شد امکان تبادل داده در شبکه به دلیل ناهمگونی تجهیزات ممکن است دشوار باشد .از طرفی به دلیل تعداد بسیار زیاد تجهیزات و پروتکل های ارتباطی متنوع ، تامین امنیت و حریم خصوصی در این شبکه ها بسیار دشوار خواهد بود .<br />
<br />
*اطلاعات و داده ها<br />
داده های تولیدی توسط تجهیزات در اینترنت اشیاء ، ویژگیها و نیازمندیهای خاصی دارند که آنها را با داده های تولیدی توسط انسان متمایز میکند.این داده ها در بسیاری از مواقع نیاز به پردازش بی وقفه و بلادرنگ دارند . در برخی کاربردها داده ها بی وقفه تولید می شوند پردازش بی وقفه بسیار حیاتی می باشد و توقف آن مقدور نبوده و یا ممکن است اهداف استفاده از اشیاء را نقض کند .<br />
بدیهی است که داده های تولیدی توسط تعداد کثیری از سنسورها به طرز بسیار زیادی مشکل افزونگی اطلاعات را خواهد داشت . به عنوان مثال ممکن است دو سنسور مکان یاب در دو نقطه متفاوت در یک شهر ، هر دو اسم شهر را به عنوان موقعیت مکانی ارسال نمایند . حال تصور کنیم که برای چند فیلد اطلاعاتی و تعداد میلیونی سنسورها چه حجمی از داده های تکراری تولید خواهد شد.<br />
حجم زیاد داده ها و افزونگی اطلاعات تامین صحت ، جامعیت و قابلیت اطمینان داده ها را دشوار می کند .در اینصورت تفکیک اطلاعات درست از نادرست کاری بسیار دشوار خواهد بود .<br />
همانطور که در بالا و در توضیحات مربوط به اینترنت اشیاء بدان اشاره شد ، هدف از جمع آوری اطلاعات خام و انتقال آنها در شبکه ، تبدیل آنها به اطلاعات و در تولید دانش و انجام عملیاتی بر مبنای دانش تولید شده می باشد. لذا یکی از اصلیترین مشکلات موجود در اینترنت اشیاء ، امکان داده کاوی و استخراج دانش از اطلاعات حجیم تولید شده است که نیازمند الگوریتم ها و مکانیزمهای پیچیده ای می باشد .<br />
<br />
=== رایانش ابری ===<br />
رایانش ابری پدیده سالهای اخیر دنیای تکنولوژی فناوری اطلاعات و ارتباطات می باشد که در سالهای اخیر رشد و توسعه بسیار سریعی داشته است . توسعه سریع سخت افزار و نرم افزار و افزایش روز افزون نیاز به منابع ذخیره سازی ، پردازشی ، ارتباطی و کاربردی ، گران بودن هزینه تامین این منابع ، مشکلات نگهداری و پشتیبانی آنها ، همه و همه باعث شده اند که رایانش از کامپیوتر ها و تجهیزات رومیزی به اینترنت و مراکز داده عظیم منتقل شوند . بدین ترتیب بسیاری از نگرانی ها و دغدغه ها از چندین میلیون کاربر به چند راده دهنده خدمات ابری منتقل می شود و کاربران فارغ از مشکلات و نگرانیهای ذکر شده و تنها بر مبنای مبالغ پرداختی خود خدمات نهایی را دریافت می کنند .<br />
خدمات قابل ارائه در رایانش ابری را می توان به چهار اصلی تقسیم می شود :<br /><br />
<br />
Software as a service (SaaS)<br /><br />
در این مدل از رایانش ابری ، نرم افزار به عنوان سرویس یا خدمت نهایی به کاربر ارائه می شود . در این حالت کاربر نگرانی ای در خصوص نصب نرم افزار و یا منابع مورد نیاز آن نداشته و تنها بر اساس مبلغ پرداختی خود از نرم افزار موضوع خدمت بهره خواهد برد . تنها نیازمندی کاربر در این حالت داشتن ارتباط اینترنتی و ارتباط با مرکز داده ارائه دهنده خدمت خواهد بود .<br /><br />
Platform as a service (PaaS)<br /><br />
<br />
در مدل سکو به عنوان خدمت ، سکوی توسعه نرم افزار و برنامه کاربردی در اختیار کاربر قرار می گیرد .در این حالت تمام منابع و ابزارهای مورد نیاز کاربر برای ساخت برنامه های کاربردی در اختیار آن قرار خواهد گرفت .<br /><br />
<br />
Network as a service(NaaS)<br /><br />
<br />
مدل شبکه به عنوان خدمت ، یک یا چند شبکه مجازی تمام قابلیت ها و امکانات موجود در شبکه های واقعی در اختیار کاربر یا سازمان قرار می گیرد . در این حالت کاربر می تواند تمام پیکربندیها و تنظیمات لازم را به همراه نود ها و شناسه های آی پی در این شبکه تعریف کند.<br /><br />
<br />
Infrastructure as a service (IaaS)<br /><br />
<br />
در مدل زیرساخت به عنوان سرویس ، نیازمندیهای ذخیریه سازی و پردازشی کاربر در اختیار وی قرار داده می شود و کاربر می تواند در قبال پرداخت مبلغ اجاره ای ، به مدت زمان مشخصی منابع ذخیره سازی و پردازشی خود را بدون نیاز به خرید تجهیزات در اختیار داشته باشد .<br />
=== CloudIOT و لزوم یکپارچگی IOT و Cloud ===<br />
اینترنت در حال توسعه می باشد و توسعه اینترنت و گستردگی و سهولت استفاده از آن ، نیاز به استفاده وسیع از آن را بیش از پیش می کند . روز به روز به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . این تجهیزات در گذشته محدود به کامپیوتر های شخصی بوده اند ولی در حال حاضر به دلیل امکان استفاده از اینترنت به منظور دسترسی به اطلاعات دقیق و به روز راه دور ، به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . تجهیزات جدید با هدف رفع نیازمندیهای بشری در زمینه های مختلف زندگی تولید می شوند و امکان دسترسی انسان به آنها و کنترل آنها از راه دور به عنوان یکی از ملزومات در تولید تجهیزات لحاظ می شود .هر دستگاه متصل داده هایی را از محیط های پیرامونی دریافت و آنها را ذخیره می کند . روز به روز به حجم داده های تولیدی افزوده می شود و لزوم نگهداری آنها در فضایی امن و مطمئن ضرورت پیدا می کند . به منظور تولید اطلاعات مفید از داده ها ، ضروری است پردازشهایی روی آنها انجام شود و با افزایش حجم و پیچیدگی اطلاعات لزوم نیاز به منابع پردازشی قوی آشکار می شود . به منظور سهولت دسترسی به اطلاعات در هر زمان و مکانی ضروری است اطلاعات بر روی شبکه های محلی یا اینترنت تبادل شود . در نهایت برای تولید دانش بیشتر از آنها ضروری است تحلیل های پیچیده و زیادی روی آنها انجام شود .<br /><br />
<br />
بنابراین ،با توجه به مواردی که بیان شد اهم مشکلات و دغدغه های موجود در اینترنت اشیاء با می توان به شرح زیر بیان کرد :<br />
* افزایش سریع اطلاعات و نیاز به فضای دخیره سازی که در تجهیزات وجود ندارد <br />
* افزایش نیازمندیهای پردازشی که در اینترنت اشیاء موجود نیست <br />
* افزایش ارتباطات بین موجودیت ها در اینترنت اشیاء<br />
* نیاز به منابع سخت افزاری و نرم افزاری داده کاوی و تولید دانش<br />
<br />
<br />
تکنولوژی های اینترنت اشیاء و رایانش ابری ، هر کدام تغییرات مستقل از یکدیگر داشته اند ولی در حال حاضر مزایای یکپارچگی دو زمینه به اندازه ای زیاد است که به منظور فراهم شدن امکان استفاده مناسب و مفید از هر دو تکنولوژی نا گزیر به یکپارچه سازی آنها می باشیم .به منظور برآوردی از میزان توسعه و علاقه مندیها به دو مفهوم و نیز موضوع یکپارچگی بین آنها ، شکل 2 به خوبی روند آن را در سالهای اخیر نشان می دهد.<br /><br />
<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 3<br />
|-<br />
| http://s6.picofile.com/file/8283731226/IOTTrend.JPG<br />
|}<br />
<br />
===درخت دانش===<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 4-درخت دانش<br />
|-<br />
| http://s2.picofile.com/file/8283732484/Tree.JPG<br />
|}<br />
===جدول دانش ===<br />
<br />
<br /><br />
<br />
[[پرونده:cloudIOT_Table.JPG|100px|قاب|وسط]]<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== بدنه تحقیق ==<br />
<br />
با توجه به مزایای رایانش ابری که در بالا توضیح داده شده ، و محدودیت های اینترنت اشیاء در توسعه ، بسیاری از این محدودیت ها همان مواردی می باشند که در مزایای رایانش ابری وجود دارند . لذا اینترنت اشیاء با استفاده از این قابلیت ها در رایانش ابری می تواند بسیاری از محدودیت ها و مشکلات موجود در توسعه را مرتفع سازد . رایانش ابری یک راهکار پر فایده ای برای پیاده سازی مدیریت سرویس دراینتر نت اشیاء ارائه می کند و در عوض می تواند از اینترنت اشیاء به واسطه توسعه آن در دنیای واقعی منتفع شود و سرویس ها و خدمات جدیدی را در یک فضای توزیع شده و مجازی و در ابعاد مختلف زندگی انسان ایجاد نماید .رایانش ابری در CloudIOT به عنوان لایه واسط بین اشیاء متصل به اینترنت و برنامه های کاربردی عمل می کند . به طوری که تمام پیچیدگیهای لایه های پایین را از دید کار بر مخفی می سازد .<br /><br />
<br />
<br />
<br />
با توجه به توضیحات بالا در خصوص هر دو تکنولوژی می توان از فرصتها و مزایای رایانش ابری به منظور رفع چالشهای موجود در اینترنت اشیاء بهره برد . در ادامه با جمع بندی مشکلات ذکر شده در اینترنت اشیاء ، راهکارهای رایانش ابری جهت رفع آنها را تشریح می شود .<br /><br />
*منابع ذخیره سازی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء تعداد زیادی از تجهیزات همواره در حال تولید داده ها ساخت یافته و یا غیر ساخت یافته با حجم و نوع مختلف می باشند . این داده ها در نهایت ممکن است به جمع بندی ، نمایش ، بایگانی، نمایش بصری ، دسترسی و ... نیاز داشته باشند . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن فضای ذخیره سازی ارزان و متناسب با نیاز ، مناسب ترین و بهینه ترین راهکار برای این کاربرد ها می باشد . <br />
از طرفی به دلیل تامین سطح بالایی از امنیت و تامین حریم خصوصی در رایانش ابری، یکی دیگر از مهمترین مشکلات مربوط به اطلاعات در اینترنت اشیاء به واسطه بهره گیری از آن مرتفع می شود .<br /><br />
*منابع پردازشی <br /><br />
تجهیزات در اینترنت اشیاء منایع پردازشی بسیار محدودی دارند و ضروری است اطلاعات را به منظور پردازش به نود های سریعتر با قابلیت هاتی پردازشی بیشتر ارسال کنند. در صورتی که تناسبی بین اطلاعات تولیدی و زیرساخت محاسباتی وجود نداشته باشد پردازش اطلاعات با مشکل مواجه می شود . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن منابع پردازشی سریع و متناسب با نیاز می تواند راهکار مناسبی برای رفع مشکل باشد .<br /><br />
*منابع ارتباطی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء ، به دلیل لزوم ارتباط تجهیزات با اینترنت و با یکدیگر ، هر دستگاه از شناسه مستقلی در شبکه برخوردار خواهد بود و برای تبادل اطلاعات به سخت افزار های ارتباطی نیاز خواهد داشت . هزینه تامین و نگهداری هر یک از این تجهیزات زیاد بوده و ممکن است مقرون به صرفه نباشد . رایانش ابری به دلیل امکان فراهم نمودن شبکه یا شبکه های مستقل ، کاربران را از تامین تجهیزات سخت افزاری ازتباطی و هزینه های نگهداری و مدیریت آنها بی نیاز می کند .<br />
جدول زیر نیازمندی اینترنت اشیاء به رایانش ابری را از ابعاد مختلف نشان می دهد . <br /><br />
<br /><br />
<br />
جدول 1<br /><br />
{| class="wikitable"<br />
|-<br />
! خدمات ابری !! اینترنت اشیاء<br />
|-<br />
| دسترس پذیری بدون محدودیت مکانی(امکان دریافت خدمات در هر نقطه مکانی) || فراگیر(وجود اشیاء در همه جا به صورت گسترده)<br />
|-<br />
| منابع مجازی (غیر سخت افزاری) || نیازمند اشیاء در دنیای واقعی<br />
|-<br />
| قابلیت های محاسباتی نامحدود به صورت مجازی || قابلیت های محاسباتی محدود<br />
|-<br />
| قابلیت ها و امکانات ذخیره سازی مجازی نامحدود || فاقد امکانات ذخیره سازی یا دارای امکانات ذخیره سازی محدود<br />
|-<br />
| استفاده از اینترنت برای ارائه خدمات || استفاده از اینترنت به منظور اتصال یک نقطه به شبکه اشیاء<br />
|-<br />
| به منظور مدیریت داده های حجیم|| منبع تولید داده های حجیم<br />
|}<br />
<br />
== نتیجه گیری ==<br />
در این تحقیق سعی شد از مقالات و تحقیقات مختلف انجام شده ، مفاهیم رایانش ابری و اینترنت اشیاء بیان شده و لزوم یکپارچگی این دو زمینه تشریح شود . یکپارچگی که ماحصل آن ایجاد مفهوم جدیدی به نام cloud of thing(CoT) می باشد .بدیهی است هر زمینه تکنولوژیکی در ابتدای کار با چالشها و محدودیت هایی در توسعه و کاربرد پذیری روبه رو می باشد . در این تحقیق مشکلات و مسائلی که اینترنت اشیاء با آن روبرو بود بیان شد و راهکارهای رایانش ابری برای این مشکلات ارائه شد . علیرغم این که این راهکارها بسیاری از مشکلات را مرتفع می سازد ولی با این حال بخشی از مشکلات به قوت خود باقی است. یکسان سازی پورتکل های ارتباطی تجهیزات ، ایجاد مدل های اطلاعاتی ساخت یافته ، ، توسعه پروتکل های ارتباطی جدید و یا توسعه استانداردهای جدید در ساخت ، راه اندازی و استفاده از تجهیزات همه و همه از چالشهایی هستند که رفع همه آنها به گذشت زمان و به تحقیقات بیشتر نیاز دارد .<br />
<br />
== مراجع ==<br />
<br />
1. Y.-K. Chen "Challenges and opportunities of internet of things" <em>The Proceedings of 17th Asia and South Pacific Design Automation Conference</em> 2012.<br />
<br />
2. M. Wu "Research on the architecture of Internet of things" <em>The Proceedings of 3rd International Conference on Advanced Computer Theory and Engineering</em>.<br />
<br />
3. G. Kortuem F. Kawsar D. Fitton and V. Sundramoorthi "Smart objects and building blocks of internet of things" <em>IEEE Internet Computing Journal</em> vol. 14 no. 1 pp. 44-51 2010.<br />
<br />
4. R. Khan S. Ullah Khan R. Zaheer and S. Khan "Future internet: The internet of things architecturepossible applications and key challenges" <em>The Proceedings of 10th International Conference on Frontiers of Information Technology Islamabad Pakistan</em> 2012.<br />
<br />
5. D. Uckelamann M. Harrison and F. Michahelles <em>Architecting the Internet of Things</em> 2011.<br />
<br />
6. S. Zhang "Cloud computing research and development trend" <em>The Proceedings of International Conference on Future Networks</em> 2010.<br />
<br />
7. W. Ma "The survey and research on application of cloud computing" <em>The Proceedings of 7th International Conference on Computerl Science and Education</em> 2012.<br />
<br />
8. Y. Jadeja "Cloud computing-concepts architecture and challenges" <em>The Proceedings of International Conference on Computing Electronics and Electrical Technologies</em> 2012.<br />
<br />
9. M. Zhou "Services in the cloud computing era: A survey" <em>The Proceedings of 4th International Universal Communications Symposium</em> 2010.<br />
<br />
10. J. Gubbi R. Buyya S. Marusic and M. Palaniswami "Internet of things (iot): A vision architectural elements and future directions" <em>Technical Report CLOUDS-TR-2012-2012 July</em> 2012.<br />
<br />
11. D. Evans "The internet of things how the next evolution of the internet is changing everything" <em>Whitepaper Cisco Internet Business Solutions Group (IBSG)</em> 2011.<br />
<br />
12. "British internet users' personal information on major 'cloud' storage services can be spied upon routinely by US authorities" <em>The Independent</em> 2013.</div>Aminsalehzadehhttp://wiki.occc.ir/index.php?title=Cloud_of_Things:_Integrating_Internet_of_Things_and_cloud_computing_and_the_issues_involved&diff=16880Cloud of Things: Integrating Internet of Things and cloud computing and the issues involved2017-01-25T09:33:26Z<p>Aminsalehzadeh: /* بدنه تحقیق */</p>
<hr />
<div>== چکیده ==<br />
<br /><br />
<br />
اینترنت اشیاء و یارانش ابری به عنوان دو تکنولوژی مهم از سالیان گذشته نقشی اساسی در زندگی انسان در عصر حاضر ایفا میکنند . مفهوم اینترنت اشیاء در بردارنده ارتباطات تجهیزات و دستگاههایی با قابلیت اتصال به اینترنت می باشد. انسان با گذشت زمان همواره و پیشرفت تکنولوژی سعی می کند از امکانات و تجهیزات بی جان در انجام فعالیتهای خود استفاده کند . پدیده اینترنت و گستردگی استفاده از آن در کامپیوتر های شخصی و خانگی ، زمینه استفاده از آن در غالب تجهیزات مورد استفاده انسان را فراهم کرده است . با گذشت زمان همواره به تعداد انواع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت اضافه می شود و هوشمندی تجهیزات روز به روز به عنوان یکی از نیازمندیهای بشر پر رنگ تر از قبل می شود . این تجهیزات با فراهم شدن امکان اتصال به اینترنت می توانند اطلاعات دقیق و به روزی را در اختیار انسان قرار دهند و کاربر انسانی با دریافت اطلاعات از تجهیرات و با صدور فرمانهایی تحت بستر اینترنت می تواند فعالیتهایی را به واسطه تجهیزات متصل به اینترنت انجام دهد <br />
از طرفی با توسعه استفاده از شبکه های ارتباطی و نیز تجهیزات رایانه ای در سازمانها ، داشتن تجهیزات و ملزمات ذخیره سازی و پردازشی قدرتمند ، به روز و امن مزیتهای رقابتی چشمگیری در کسب و کار های سازمانها ایجاد می کند . با توجه به هزینه های زیاد تجهیزات دخیره سازی ، پردازشی و ارتباطی و نیز لزوم نگهداری و پشتیبانی این تجهیزات جهت دریافت خدمات به روز و امن ، سازمانها و کاربران انسانی را با چالشهای عدیده ای در جهت بهره برداری از مزایا و فرصتهای بالقوه این قبیل تکنولوژی ها مواجه می کند. این قبیل چالشها و مشکلات پدید آورنده مفهومی به نام رایانش ابری شده است که در پی آن سازمانها و کاربران می توانند فارغ از دغدغه ها و چالشهای مذکور با پرداخت هزینه هایی تمامی نیازمندیهای مد نظر خود را با کیفیت و کمیت مشخصی در قالب خدمات ابری در اختیار بگیرند .<br />
با در نظر گرفتن هر دو مفهوم رایانش ابری و اینترنت اشیا امکان بهره برداری از تجهیزات هوشمند در زمینه های مختلف زندگی در قالب خدمات ابری ، مفهوم و زمینه جدیدی به نام CloudIOT ایجاد نموده است . در این مفهوم تلاش بر این است که از تمامی فرصت ها و زمینه های مفید اینترنت اشیاء در قالب خدمات و جهارچوبهای رایانش ابری بهره برداری شود به نحوی که چالشهای موجود در هر دوزمینه به حداقل برسد . در این تحقیق سعی شده است ضمن ارائه مفاهیمی از هر دو زمینه تکنولوژیکی دغدغه ها و مشکلات موجود در یکپارچگی دو زمینه مذکور بررسی شده و راهکارها و امکانات موجود جهت رفع این دغدغه ها و یا حداقل کم کردن مشکلات بهره برداری از آنها بررسی شود<br />
<br /><br />
<br />
== مقدمه ==<br />
در سال 1999 کوین اشتون پیش بینی کرد که آینده رایانش بیش از آنکه وابسته به اطلاعات و داده های تولیدی یا ارائه شده توسط انسان باشد به اطلاعات تولید شده توسط اشیاء با قابلیت پردازش بستگی دارد .بنابراین وی ایده ای به نام اینترنت اشیاء را ارائه کرد که در آن اشیاء شناسایی شده و قادرند اطلاعاتی از پیرامون خود دریافت یا برداشت نمایند . این اشیاء قادرند به یکدیگر متصل شده و در تعامل با سرور ها ، اطلاعاتی را با آنها ردو بدل کنند.اشیاء در این مفهوم با پرس و جو از یکدیگر قادر خواهند بود ضمن دریافت اطلاعات درست از یکدیگر در هم تاثیر گذار بوده و در وضعیت خود و یا حتی در برنامه های خود تغییراتی را ایجاد نمایند .اشیاء به واسطه سنسورهایی که دارند اطلاعات را دریافت می کنند و در صورت تعبیه عامل های نرم افزاری هوشمند در آنها انسانها قادر خواهند بود هر رخداد یا وضعیتی را در محیط پیرامونی خود کنترل و رهگیری نمایند . استفاده از این عامل ها و تجهیزات می تواند در جهت کاهش هر گونه کمبود اطلاعاتی و یا در جهت کاهش هزینه ها مورد استفاده قرار گیرد . از طرفی رایانش ابری به عنوان یکی از پدیده های تکنولوژیکی چند سال اخیز به دلیل مزایا و قابلیت ها مهم و فراوان بسیار فراگیر شده است و تقریبا اغلب سرویسهای مورد نیاز کاربران را می توانند در حوزه رایانش ابری با کیفیت مناسب ارائه شوند . همین موضوع ما را ناگزیر می کند در حوزه اینترنت اشیاء نیز از این قابلیتهای رایانش ابری استفاده نماییم . در این تحقیق سعی شده است ضمن تشریح مبانی هر دو تکنولوژی ، به مشکلات و چالشهای موجود و آینده در یکپارچگی آنها پرداخته شود .<br />
<br />
== بررسی ادبیات موضوع ==<br />
=== اینترنت اشیاء ===<br />
<br />
اینترنت اشیاء به عنوان آینده تجهیزات پردازشی و اینترنت تلقی می شود . در این مفهوم عبارت شی هر تجهیز ارتباطی یا غیر ارتباطی را می تواند شامل شود . از تجهیزات هوشمند در لایه های بالایی گرفته تا سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات محیط در لایه های پایینی .در این مفهوم اشیاء تشکیل دهنده گرههای ارتباطی می باشند که به واسطه پروتکل هایی با یکدیگر به تبادل اطلاعات می پردازند. برخی ار این اشیاء متصل به یکدیگر تنها جنبه استاتیک و فیزیکی دارند و صرفا به دریافت و یا ارسال اطلاعات می پردازند ولی برخی دیگر از این دسته تجهیزات هوشمند می باشند که قابلیت هایی فراتر از این موارد داشته و قادرند به واسطه منابع سخت افزاری ، ارتباطی و نرم افزاری که در اختیار دارند برخی از فعالیتهای انسانی را به جای انسان و به صورت خودکار انجام دهند .در شکل شماره 1 فرایند تغییر داده های خام و تبدیل آنها به اطلاعات و دانش مفید در اینترنت اشیاء نمایش داده شده است .<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 1<br />
|-<br />
| http://s1.picofile.com/file/8283748834/IOTDataFlow.JPG<br />
|}<br />
<br />
==== معماری ====<br />
معماری اینترنت اشیاء از چند بخش اصلی تشکیل شده است :1. لایه دریافت یا ادراک 2. لایه شبکه و 3. لایه کاربرد . برخی محققان دو لایه دیگر نیز به موارد فوق اضافه کرده اند . این لایه های اضافی عبارتند از لایه میان افزار و لایه کسب و کار. لایه میان افزار بین لایه شبکه و کاربرد و لایه کسب و کار به عنوان بالاترین لایه و بالاتر از لایه کاربرد قرار می گیرد .<br /><br />
لایه دریافت /ادراک : در این لایه کلیه تجهیزات متصل به شبکه اینترنتی به واسطه سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات ، اطلاعاتی از محیط پیرامونی دریافت می کنند .هدف اصلی در این لایه جمع پآوری اطلاعات می باشد.<br /><br />
لایه میان افزار: اطلاعات جمع آوری شده از لایه ادراک که به واسطه لایه شبکه منتقل شده است در این لایه ذخیره سازی و مدیریت می شوند . اطلاعات ذخیره و پردازش می شود و تصمیمات خاصی بر مبنای قواعد از پیش تعریف شده ای به صورت خودکار اتخاد می شود و سپس خروجی به لایه بعدی یعنی لایه کاربرد انتقال می یابد. <br /><br />
لایه کاربرد :در این لایه اطلاعات و خروجی دریافتی از لایه میان افزار مدیریت شده و نمایی از اطلاعات دریافتی ارائه می شود . اطلاعات خام دریافتی از پاین ترین لایه ، متناسب با نیازمندیهای کاربر ارائه می شود و مفهوم هوشمندی در خروجی ها نمود پیدا می کند . شهر هوشمند ، ردیابی حمل و نقل ، سیستم سلامت هوشمند و ... از جمله مثالهایی از لابه کاربرد در اینترنت اشیاء به شمار می روند .<br /><br />
لایه کسب و کار : آخرین لایه از معماری پنج لایه ای اینترنت اشیاء می باشد که در آن امکان کسب درآمد از اطلاعات جمع آوری شده در قالب سرویسها و خدمات مختلف میسر می شود . به عبارت دیگر ، اطلاعات لایه کاربرد در قالب خدمات معنی داری مدل سازی شده و ارائه می شود و مجموع سرویس ها و مدل های اطلاعاتی تولید شده امکان ایجاد سرویسها و مدلهای جدید را فراهم می کند .در این مرحله تحلیل و بررسی اطلاعات در زمینه های مختلف با هدف تولید دانش انجام می شود که ارزشهای ایجاد شده از دانش تولیدی در این لایه ، منجر به کسب درآمد برای ارائه دهنده خدمات می شود . <br /><br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 2<br />
|-<br />
| http://s8.picofile.com/file/8283573942/IOTLayers.JPG<br />
|}<br />
==== چالشها ====<br />
*رشد سریع <br />
با توجه به رشد سریع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت و به ویژه تولید سنسورهایی که به قادرند به صورت مستقل با استفاده از برخی تکنولوژیهای ارتباطی از قبیل 3G یا 4G به اینترنت متصل شوند ، تعداد تجهیزات بسیار بیشتر از تعداد کاربران انسانی خواهد بود . یکی از مشکلات اصلی در این بین نام گذاری و شناسایی این تعداد شئ در اینترنت می باشد. از طرفی تجهیزات با پروتکل ها و قابلیت های ناهمگونی با یکدیگر تولید می شوند که هر یک از آنها نیازمندیهای خاصی را برای استفاده لازم دارند.<br />
*هزینه سرویس و نگهداری <br />
با توجه به تعداد زیاد سنسورها موضوع نگهداری و پشتیبانی آنها از اهمیت بالایی برخوردار می باشد . چرا که به جهت کثرت وسیع در مقیاس بسیار زیاد ، ممکن است حجم فعالیتهای نگهداری و پشتیبانی آنها به طرز خیلی سریعی افزایش یابد به طوری که مزایای استفاده از آنها را تحت الشعاع قرار دهد . تکنولوژیها و دانش به کار رفته در تولید آنها باید به گونه ای باشد که قابلیت نصب سریع و آسان آنها حتی توسط کاربران عادی میسر و سهل باشد .<br />
از طرفی در صورت بهینه نبودن مصرف انرژی تجهیزات و سنسورهای متصل به آنها ، همزمان با افزایش تعداد تجهیزات و سنسورها ، انرژی مصرفی آنها افزایش می یابد. لذا یکی از چالشهای مهم دیگر مصرف انرژی این تجهیزات می باشد که ایجاب می کند از سنسورهای با مصرف انرژی بسیار کم در اینترنت اشیاء استفاده شود .<br />
بسیاری از تجهیزات به دلیل محل های نصب مختلف دسترسی به منبع تغذیه ندارند . لذا در بسیاری از مواقع ضروری است از باتری برای تامین برق مصرفی تجهیزات استفاده شود . با توجه به عمر محدود باتری ها و به منظور اطمینان از کاهش هزینه های نگهداری ، ضروری است تکنولوژی به کار رفته در ساخت باتری ها به گونه ای باشد که به مدت بسیار طولانی نیاز به تعویض نداشته باشند .<br />
*شبکه سنسورها <br />
اتصال تعداد زیاد سنسور و تجهیز به شبکه یکی از دغدغه های مهم در اینترنت اشیاء می باشد . صرف نظر از نام گذاری و شناسایی تجهیزات که در بالا به آن اشاره شد امکان تبادل داده در شبکه به دلیل ناهمگونی تجهیزات ممکن است دشوار باشد .از طرفی به دلیل تعداد بسیار زیاد تجهیزات و پروتکل های ارتباطی متنوع ، تامین امنیت و حریم خصوصی در این شبکه ها بسیار دشوار خواهد بود .<br />
<br />
*اطلاعات و داده ها<br />
داده های تولیدی توسط تجهیزات در اینترنت اشیاء ، ویژگیها و نیازمندیهای خاصی دارند که آنها را با داده های تولیدی توسط انسان متمایز میکند.این داده ها در بسیاری از مواقع نیاز به پردازش بی وقفه و بلادرنگ دارند . در برخی کاربردها داده ها بی وقفه تولید می شوند پردازش بی وقفه بسیار حیاتی می باشد و توقف آن مقدور نبوده و یا ممکن است اهداف استفاده از اشیاء را نقض کند .<br />
بدیهی است که داده های تولیدی توسط تعداد کثیری از سنسورها به طرز بسیار زیادی مشکل افزونگی اطلاعات را خواهد داشت . به عنوان مثال ممکن است دو سنسور مکان یاب در دو نقطه متفاوت در یک شهر ، هر دو اسم شهر را به عنوان موقعیت مکانی ارسال نمایند . حال تصور کنیم که برای چند فیلد اطلاعاتی و تعداد میلیونی سنسورها چه حجمی از داده های تکراری تولید خواهد شد.<br />
حجم زیاد داده ها و افزونگی اطلاعات تامین صحت ، جامعیت و قابلیت اطمینان داده ها را دشوار می کند .در اینصورت تفکیک اطلاعات درست از نادرست کاری بسیار دشوار خواهد بود .<br />
همانطور که در بالا و در توضیحات مربوط به اینترنت اشیاء بدان اشاره شد ، هدف از جمع آوری اطلاعات خام و انتقال آنها در شبکه ، تبدیل آنها به اطلاعات و در تولید دانش و انجام عملیاتی بر مبنای دانش تولید شده می باشد. لذا یکی از اصلیترین مشکلات موجود در اینترنت اشیاء ، امکان داده کاوی و استخراج دانش از اطلاعات حجیم تولید شده است که نیازمند الگوریتم ها و مکانیزمهای پیچیده ای می باشد .<br />
<br />
=== رایانش ابری ===<br />
رایانش ابری پدیده سالهای اخیر دنیای تکنولوژی فناوری اطلاعات و ارتباطات می باشد که در سالهای اخیر رشد و توسعه بسیار سریعی داشته است . توسعه سریع سخت افزار و نرم افزار و افزایش روز افزون نیاز به منابع ذخیره سازی ، پردازشی ، ارتباطی و کاربردی ، گران بودن هزینه تامین این منابع ، مشکلات نگهداری و پشتیبانی آنها ، همه و همه باعث شده اند که رایانش از کامپیوتر ها و تجهیزات رومیزی به اینترنت و مراکز داده عظیم منتقل شوند . بدین ترتیب بسیاری از نگرانی ها و دغدغه ها از چندین میلیون کاربر به چند راده دهنده خدمات ابری منتقل می شود و کاربران فارغ از مشکلات و نگرانیهای ذکر شده و تنها بر مبنای مبالغ پرداختی خود خدمات نهایی را دریافت می کنند .<br />
خدمات قابل ارائه در رایانش ابری را می توان به چهار اصلی تقسیم می شود :<br /><br />
<br />
Software as a service (SaaS)<br /><br />
در این مدل از رایانش ابری ، نرم افزار به عنوان سرویس یا خدمت نهایی به کاربر ارائه می شود . در این حالت کاربر نگرانی ای در خصوص نصب نرم افزار و یا منابع مورد نیاز آن نداشته و تنها بر اساس مبلغ پرداختی خود از نرم افزار موضوع خدمت بهره خواهد برد . تنها نیازمندی کاربر در این حالت داشتن ارتباط اینترنتی و ارتباط با مرکز داده ارائه دهنده خدمت خواهد بود .<br /><br />
Platform as a service (PaaS)<br /><br />
<br />
در مدل سکو به عنوان خدمت ، سکوی توسعه نرم افزار و برنامه کاربردی در اختیار کاربر قرار می گیرد .در این حالت تمام منابع و ابزارهای مورد نیاز کاربر برای ساخت برنامه های کاربردی در اختیار آن قرار خواهد گرفت .<br /><br />
<br />
Network as a service(NaaS)<br /><br />
<br />
مدل شبکه به عنوان خدمت ، یک یا چند شبکه مجازی تمام قابلیت ها و امکانات موجود در شبکه های واقعی در اختیار کاربر یا سازمان قرار می گیرد . در این حالت کاربر می تواند تمام پیکربندیها و تنظیمات لازم را به همراه نود ها و شناسه های آی پی در این شبکه تعریف کند.<br /><br />
<br />
Infrastructure as a service (IaaS)<br /><br />
<br />
در مدل زیرساخت به عنوان سرویس ، نیازمندیهای ذخیریه سازی و پردازشی کاربر در اختیار وی قرار داده می شود و کاربر می تواند در قبال پرداخت مبلغ اجاره ای ، به مدت زمان مشخصی منابع ذخیره سازی و پردازشی خود را بدون نیاز به خرید تجهیزات در اختیار داشته باشد .<br />
=== CloudIOT و لزوم یکپارچگی IOT و Cloud ===<br />
اینترنت در حال توسعه می باشد و توسعه اینترنت و گستردگی و سهولت استفاده از آن ، نیاز به استفاده وسیع از آن را بیش از پیش می کند . روز به روز به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . این تجهیزات در گذشته محدود به کامپیوتر های شخصی بوده اند ولی در حال حاضر به دلیل امکان استفاده از اینترنت به منظور دسترسی به اطلاعات دقیق و به روز راه دور ، به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . تجهیزات جدید با هدف رفع نیازمندیهای بشری در زمینه های مختلف زندگی تولید می شوند و امکان دسترسی انسان به آنها و کنترل آنها از راه دور به عنوان یکی از ملزومات در تولید تجهیزات لحاظ می شود .هر دستگاه متصل داده هایی را از محیط های پیرامونی دریافت و آنها را ذخیره می کند . روز به روز به حجم داده های تولیدی افزوده می شود و لزوم نگهداری آنها در فضایی امن و مطمئن ضرورت پیدا می کند . به منظور تولید اطلاعات مفید از داده ها ، ضروری است پردازشهایی روی آنها انجام شود و با افزایش حجم و پیچیدگی اطلاعات لزوم نیاز به منابع پردازشی قوی آشکار می شود . به منظور سهولت دسترسی به اطلاعات در هر زمان و مکانی ضروری است اطلاعات بر روی شبکه های محلی یا اینترنت تبادل شود . در نهایت برای تولید دانش بیشتر از آنها ضروری است تحلیل های پیچیده و زیادی روی آنها انجام شود .<br /><br />
<br />
بنابراین ،با توجه به مواردی که بیان شد اهم مشکلات و دغدغه های موجود در اینترنت اشیاء با می توان به شرح زیر بیان کرد :<br />
* افزایش سریع اطلاعات و نیاز به فضای دخیره سازی که در تجهیزات وجود ندارد <br />
* افزایش نیازمندیهای پردازشی که در اینترنت اشیاء موجود نیست <br />
* افزایش ارتباطات بین موجودیت ها در اینترنت اشیاء<br />
* نیاز به منابع سخت افزاری و نرم افزاری داده کاوی و تولید دانش<br />
<br />
<br />
تکنولوژی های اینترنت اشیاء و رایانش ابری ، هر کدام تغییرات مستقل از یکدیگر داشته اند ولی در حال حاضر مزایای یکپارچگی دو زمینه به اندازه ای زیاد است که به منظور فراهم شدن امکان استفاده مناسب و مفید از هر دو تکنولوژی نا گزیر به یکپارچه سازی آنها می باشیم .به منظور برآوردی از میزان توسعه و علاقه مندیها به دو مفهوم و نیز موضوع یکپارچگی بین آنها ، شکل 2 به خوبی روند آن را در سالهای اخیر نشان می دهد.<br /><br />
<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 3<br />
|-<br />
| http://s6.picofile.com/file/8283731226/IOTTrend.JPG<br />
|}<br />
<br />
===درخت دانش===<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 4-درخت دانش<br />
|-<br />
| http://s2.picofile.com/file/8283732484/Tree.JPG<br />
|}<br />
===جدول دانش ===<br />
<br />
<br /><br />
<br />
[[پرونده:cloudIOT_Table.JPG|100px|قاب|وسط]]<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== بدنه تحقیق ==<br />
<br />
با توجه به مزایای رایانش ابری که در بالا توضیح داده شده ، و محدودیت های اینترنت اشیاء در توسعه ، بسیاری از این محدودیت ها همان مواردی می باشند که در مزایای رایانش ابری وجود دارند . لذا اینترنت اشیاء با استفاده از این قابلیت ها در رایانش ابری می تواند بسیاری از محدودیت ها و مشکلات موجود در توسعه را مرتفع سازد . رایانش ابری یک راهکار پر فایده ای برای پیاده سازی مدیریت سرویس دراینتر نت اشیاء ارائه می کند و در عوض می تواند از اینترنت اشیاء به واسطه توسعه آن در دنیای واقعی منتفع شود و سرویس ها و خدمات جدیدی را در یک فضای توزیع شده و مجازی و در ابعاد مختلف زندگی انسان ایجاد نماید .رایانش ابری در CloudIOT به عنوان لایه واسط بین اشیاء متصل به اینترنت و برنامه های کاربردی عمل می کند . به طوری که تمام پیچیدگیهای لایه های پایین را از دید کار بر مخفی می سازد .<br /><br />
<br />
<br />
<br />
با توجه به توضیحات بالا در خصوص هر دو تکنولوژی می توان از فرصتها و مزایای رایانش ابری به منظور رفع چالشهای موجود در اینترنت اشیاء بهره برد . در ادامه با جمع بندی مشکلات ذکر شده در اینترنت اشیاء ، راهکارهای رایانش ابری جهت رفع آنها را تشریح می شود .<br /><br />
*منابع ذخیره سازی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء تعداد زیادی از تجهیزات همواره در حال تولید داده ها ساخت یافته و یا غیر ساخت یافته با حجم و نوع مختلف می باشند . این داده ها در نهایت ممکن است به جمع بندی ، نمایش ، بایگانی، نمایش بصری ، دسترسی و ... نیاز داشته باشند . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن فضای ذخیره سازی ارزان و متناسب با نیاز ، مناسب ترین و بهینه ترین راهکار برای این کاربرد ها می باشد . <br />
از طرفی به دلیل تامین سطح بالایی از امنیت و تامین حریم خصوصی در رایانش ابری، یکی دیگر از مهمترین مشکلات مربوط به اطلاعات در اینترنت اشیاء به واسطه بهره گیری از آن مرتفع می شود .<br /><br />
*منابع پردازشی <br /><br />
تجهیزات در اینترنت اشیاء منایع پردازشی بسیار محدودی دارند و ضروری است اطلاعات را به منظور پردازش به نود های سریعتر با قابلیت هاتی پردازشی بیشتر ارسال کنند. در صورتی که تناسبی بین اطلاعات تولیدی و زیرساخت محاسباتی وجود نداشته باشد پردازش اطلاعات با مشکل مواجه می شود . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن منابع پردازشی سریع و متناسب با نیاز می تواند راهکار مناسبی برای رفع مشکل باشد .<br /><br />
*منابع ارتباطی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء ، به دلیل لزوم ارتباط تجهیزات با اینترنت و با یکدیگر ، هر دستگاه از شناسه مستقلی در شبکه برخوردار خواهد بود و برای تبادل اطلاعات به سخت افزار های ارتباطی نیاز خواهد داشت . هزینه تامین و نگهداری هر یک از این تجهیزات زیاد بوده و ممکن است مقرون به صرفه نباشد . رایانش ابری به دلیل امکان فراهم نمودن شبکه یا شبکه های مستقل ، کاربران را از تامین تجهیزات سخت افزاری ازتباطی و هزینه های نگهداری و مدیریت آنها بی نیاز می کند .<br />
جدول زیر نیازمندی اینترنت اشیاء به رایانش ابری را از ابعاد مختلف نشان می دهد . <br /><br />
<br /><br />
<br />
جدول 1<br /><br />
{| class="wikitable"<br />
|-<br />
! خدمات ابری !! اینترنت اشیاء<br />
|-<br />
| دسترس پذیری بدون محدودیت مکانی <br /><br />
(امکان دریافت خدمات در هر نقطه مکانی) || فراگیر(وجود اشیاء در همه جا به صورت گسترده)<br />
|-<br />
| منابع مجازی (غیر سخت افزاری) || نیازمند اشیاء در دنیای واقعی<br />
|-<br />
| قابلیت های محاسباتی نامحدود به صورت مجازی || قابلیت های محاسباتی محدود<br />
|-<br />
| قابلیت ها و امکانات ذخیره سازی مجازی نامحدود || فاقد امکانات ذخیره سازی یا دارای امکانات ذخیره سازی محدود<br />
|-<br />
| استفاده از اینترنت برای ارائه خدمات || استفاده از اینترنت به منظور اتصال یک نقطه به شبکه اشیاء<br />
|-<br />
| به منظور مدیریت داده های حجیم|| منبع تولید داده های حجیم<br />
|}<br />
<br />
== نتیجه گیری ==<br />
در این تحقیق سعی شد از مقالات و تحقیقات مختلف انجام شده ، مفاهیم رایانش ابری و اینترنت اشیاء بیان شده و لزوم یکپارچگی این دو زمینه تشریح شود . یکپارچگی که ماحصل آن ایجاد مفهوم جدیدی به نام cloud of thing(CoT) می باشد .بدیهی است هر زمینه تکنولوژیکی در ابتدای کار با چالشها و محدودیت هایی در توسعه و کاربرد پذیری روبه رو می باشد . در این تحقیق مشکلات و مسائلی که اینترنت اشیاء با آن روبرو بود بیان شد و راهکارهای رایانش ابری برای این مشکلات ارائه شد . علیرغم این که این راهکارها بسیاری از مشکلات را مرتفع می سازد ولی با این حال بخشی از مشکلات به قوت خود باقی است. یکسان سازی پورتکل های ارتباطی تجهیزات ، ایجاد مدل های اطلاعاتی ساخت یافته ، ، توسعه پروتکل های ارتباطی جدید و یا توسعه استانداردهای جدید در ساخت ، راه اندازی و استفاده از تجهیزات همه و همه از چالشهایی هستند که رفع همه آنها به گذشت زمان و به تحقیقات بیشتر نیاز دارد .<br />
<br />
== مراجع ==<br />
<br />
1. Y.-K. Chen "Challenges and opportunities of internet of things" <em>The Proceedings of 17th Asia and South Pacific Design Automation Conference</em> 2012.<br />
<br />
2. M. Wu "Research on the architecture of Internet of things" <em>The Proceedings of 3rd International Conference on Advanced Computer Theory and Engineering</em>.<br />
<br />
3. G. Kortuem F. Kawsar D. Fitton and V. Sundramoorthi "Smart objects and building blocks of internet of things" <em>IEEE Internet Computing Journal</em> vol. 14 no. 1 pp. 44-51 2010.<br />
<br />
4. R. Khan S. Ullah Khan R. Zaheer and S. Khan "Future internet: The internet of things architecturepossible applications and key challenges" <em>The Proceedings of 10th International Conference on Frontiers of Information Technology Islamabad Pakistan</em> 2012.<br />
<br />
5. D. Uckelamann M. Harrison and F. Michahelles <em>Architecting the Internet of Things</em> 2011.<br />
<br />
6. S. Zhang "Cloud computing research and development trend" <em>The Proceedings of International Conference on Future Networks</em> 2010.<br />
<br />
7. W. Ma "The survey and research on application of cloud computing" <em>The Proceedings of 7th International Conference on Computerl Science and Education</em> 2012.<br />
<br />
8. Y. Jadeja "Cloud computing-concepts architecture and challenges" <em>The Proceedings of International Conference on Computing Electronics and Electrical Technologies</em> 2012.<br />
<br />
9. M. Zhou "Services in the cloud computing era: A survey" <em>The Proceedings of 4th International Universal Communications Symposium</em> 2010.<br />
<br />
10. J. Gubbi R. Buyya S. Marusic and M. Palaniswami "Internet of things (iot): A vision architectural elements and future directions" <em>Technical Report CLOUDS-TR-2012-2012 July</em> 2012.<br />
<br />
11. D. Evans "The internet of things how the next evolution of the internet is changing everything" <em>Whitepaper Cisco Internet Business Solutions Group (IBSG)</em> 2011.<br />
<br />
12. "British internet users' personal information on major 'cloud' storage services can be spied upon routinely by US authorities" <em>The Independent</em> 2013.</div>Aminsalehzadehhttp://wiki.occc.ir/index.php?title=Cloud_of_Things:_Integrating_Internet_of_Things_and_cloud_computing_and_the_issues_involved&diff=16879Cloud of Things: Integrating Internet of Things and cloud computing and the issues involved2017-01-25T09:32:53Z<p>Aminsalehzadeh: /* بدنه تحقیق */</p>
<hr />
<div>== چکیده ==<br />
<br /><br />
<br />
اینترنت اشیاء و یارانش ابری به عنوان دو تکنولوژی مهم از سالیان گذشته نقشی اساسی در زندگی انسان در عصر حاضر ایفا میکنند . مفهوم اینترنت اشیاء در بردارنده ارتباطات تجهیزات و دستگاههایی با قابلیت اتصال به اینترنت می باشد. انسان با گذشت زمان همواره و پیشرفت تکنولوژی سعی می کند از امکانات و تجهیزات بی جان در انجام فعالیتهای خود استفاده کند . پدیده اینترنت و گستردگی استفاده از آن در کامپیوتر های شخصی و خانگی ، زمینه استفاده از آن در غالب تجهیزات مورد استفاده انسان را فراهم کرده است . با گذشت زمان همواره به تعداد انواع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت اضافه می شود و هوشمندی تجهیزات روز به روز به عنوان یکی از نیازمندیهای بشر پر رنگ تر از قبل می شود . این تجهیزات با فراهم شدن امکان اتصال به اینترنت می توانند اطلاعات دقیق و به روزی را در اختیار انسان قرار دهند و کاربر انسانی با دریافت اطلاعات از تجهیرات و با صدور فرمانهایی تحت بستر اینترنت می تواند فعالیتهایی را به واسطه تجهیزات متصل به اینترنت انجام دهد <br />
از طرفی با توسعه استفاده از شبکه های ارتباطی و نیز تجهیزات رایانه ای در سازمانها ، داشتن تجهیزات و ملزمات ذخیره سازی و پردازشی قدرتمند ، به روز و امن مزیتهای رقابتی چشمگیری در کسب و کار های سازمانها ایجاد می کند . با توجه به هزینه های زیاد تجهیزات دخیره سازی ، پردازشی و ارتباطی و نیز لزوم نگهداری و پشتیبانی این تجهیزات جهت دریافت خدمات به روز و امن ، سازمانها و کاربران انسانی را با چالشهای عدیده ای در جهت بهره برداری از مزایا و فرصتهای بالقوه این قبیل تکنولوژی ها مواجه می کند. این قبیل چالشها و مشکلات پدید آورنده مفهومی به نام رایانش ابری شده است که در پی آن سازمانها و کاربران می توانند فارغ از دغدغه ها و چالشهای مذکور با پرداخت هزینه هایی تمامی نیازمندیهای مد نظر خود را با کیفیت و کمیت مشخصی در قالب خدمات ابری در اختیار بگیرند .<br />
با در نظر گرفتن هر دو مفهوم رایانش ابری و اینترنت اشیا امکان بهره برداری از تجهیزات هوشمند در زمینه های مختلف زندگی در قالب خدمات ابری ، مفهوم و زمینه جدیدی به نام CloudIOT ایجاد نموده است . در این مفهوم تلاش بر این است که از تمامی فرصت ها و زمینه های مفید اینترنت اشیاء در قالب خدمات و جهارچوبهای رایانش ابری بهره برداری شود به نحوی که چالشهای موجود در هر دوزمینه به حداقل برسد . در این تحقیق سعی شده است ضمن ارائه مفاهیمی از هر دو زمینه تکنولوژیکی دغدغه ها و مشکلات موجود در یکپارچگی دو زمینه مذکور بررسی شده و راهکارها و امکانات موجود جهت رفع این دغدغه ها و یا حداقل کم کردن مشکلات بهره برداری از آنها بررسی شود<br />
<br /><br />
<br />
== مقدمه ==<br />
در سال 1999 کوین اشتون پیش بینی کرد که آینده رایانش بیش از آنکه وابسته به اطلاعات و داده های تولیدی یا ارائه شده توسط انسان باشد به اطلاعات تولید شده توسط اشیاء با قابلیت پردازش بستگی دارد .بنابراین وی ایده ای به نام اینترنت اشیاء را ارائه کرد که در آن اشیاء شناسایی شده و قادرند اطلاعاتی از پیرامون خود دریافت یا برداشت نمایند . این اشیاء قادرند به یکدیگر متصل شده و در تعامل با سرور ها ، اطلاعاتی را با آنها ردو بدل کنند.اشیاء در این مفهوم با پرس و جو از یکدیگر قادر خواهند بود ضمن دریافت اطلاعات درست از یکدیگر در هم تاثیر گذار بوده و در وضعیت خود و یا حتی در برنامه های خود تغییراتی را ایجاد نمایند .اشیاء به واسطه سنسورهایی که دارند اطلاعات را دریافت می کنند و در صورت تعبیه عامل های نرم افزاری هوشمند در آنها انسانها قادر خواهند بود هر رخداد یا وضعیتی را در محیط پیرامونی خود کنترل و رهگیری نمایند . استفاده از این عامل ها و تجهیزات می تواند در جهت کاهش هر گونه کمبود اطلاعاتی و یا در جهت کاهش هزینه ها مورد استفاده قرار گیرد . از طرفی رایانش ابری به عنوان یکی از پدیده های تکنولوژیکی چند سال اخیز به دلیل مزایا و قابلیت ها مهم و فراوان بسیار فراگیر شده است و تقریبا اغلب سرویسهای مورد نیاز کاربران را می توانند در حوزه رایانش ابری با کیفیت مناسب ارائه شوند . همین موضوع ما را ناگزیر می کند در حوزه اینترنت اشیاء نیز از این قابلیتهای رایانش ابری استفاده نماییم . در این تحقیق سعی شده است ضمن تشریح مبانی هر دو تکنولوژی ، به مشکلات و چالشهای موجود و آینده در یکپارچگی آنها پرداخته شود .<br />
<br />
== بررسی ادبیات موضوع ==<br />
=== اینترنت اشیاء ===<br />
<br />
اینترنت اشیاء به عنوان آینده تجهیزات پردازشی و اینترنت تلقی می شود . در این مفهوم عبارت شی هر تجهیز ارتباطی یا غیر ارتباطی را می تواند شامل شود . از تجهیزات هوشمند در لایه های بالایی گرفته تا سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات محیط در لایه های پایینی .در این مفهوم اشیاء تشکیل دهنده گرههای ارتباطی می باشند که به واسطه پروتکل هایی با یکدیگر به تبادل اطلاعات می پردازند. برخی ار این اشیاء متصل به یکدیگر تنها جنبه استاتیک و فیزیکی دارند و صرفا به دریافت و یا ارسال اطلاعات می پردازند ولی برخی دیگر از این دسته تجهیزات هوشمند می باشند که قابلیت هایی فراتر از این موارد داشته و قادرند به واسطه منابع سخت افزاری ، ارتباطی و نرم افزاری که در اختیار دارند برخی از فعالیتهای انسانی را به جای انسان و به صورت خودکار انجام دهند .در شکل شماره 1 فرایند تغییر داده های خام و تبدیل آنها به اطلاعات و دانش مفید در اینترنت اشیاء نمایش داده شده است .<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 1<br />
|-<br />
| http://s1.picofile.com/file/8283748834/IOTDataFlow.JPG<br />
|}<br />
<br />
==== معماری ====<br />
معماری اینترنت اشیاء از چند بخش اصلی تشکیل شده است :1. لایه دریافت یا ادراک 2. لایه شبکه و 3. لایه کاربرد . برخی محققان دو لایه دیگر نیز به موارد فوق اضافه کرده اند . این لایه های اضافی عبارتند از لایه میان افزار و لایه کسب و کار. لایه میان افزار بین لایه شبکه و کاربرد و لایه کسب و کار به عنوان بالاترین لایه و بالاتر از لایه کاربرد قرار می گیرد .<br /><br />
لایه دریافت /ادراک : در این لایه کلیه تجهیزات متصل به شبکه اینترنتی به واسطه سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات ، اطلاعاتی از محیط پیرامونی دریافت می کنند .هدف اصلی در این لایه جمع پآوری اطلاعات می باشد.<br /><br />
لایه میان افزار: اطلاعات جمع آوری شده از لایه ادراک که به واسطه لایه شبکه منتقل شده است در این لایه ذخیره سازی و مدیریت می شوند . اطلاعات ذخیره و پردازش می شود و تصمیمات خاصی بر مبنای قواعد از پیش تعریف شده ای به صورت خودکار اتخاد می شود و سپس خروجی به لایه بعدی یعنی لایه کاربرد انتقال می یابد. <br /><br />
لایه کاربرد :در این لایه اطلاعات و خروجی دریافتی از لایه میان افزار مدیریت شده و نمایی از اطلاعات دریافتی ارائه می شود . اطلاعات خام دریافتی از پاین ترین لایه ، متناسب با نیازمندیهای کاربر ارائه می شود و مفهوم هوشمندی در خروجی ها نمود پیدا می کند . شهر هوشمند ، ردیابی حمل و نقل ، سیستم سلامت هوشمند و ... از جمله مثالهایی از لابه کاربرد در اینترنت اشیاء به شمار می روند .<br /><br />
لایه کسب و کار : آخرین لایه از معماری پنج لایه ای اینترنت اشیاء می باشد که در آن امکان کسب درآمد از اطلاعات جمع آوری شده در قالب سرویسها و خدمات مختلف میسر می شود . به عبارت دیگر ، اطلاعات لایه کاربرد در قالب خدمات معنی داری مدل سازی شده و ارائه می شود و مجموع سرویس ها و مدل های اطلاعاتی تولید شده امکان ایجاد سرویسها و مدلهای جدید را فراهم می کند .در این مرحله تحلیل و بررسی اطلاعات در زمینه های مختلف با هدف تولید دانش انجام می شود که ارزشهای ایجاد شده از دانش تولیدی در این لایه ، منجر به کسب درآمد برای ارائه دهنده خدمات می شود . <br /><br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 2<br />
|-<br />
| http://s8.picofile.com/file/8283573942/IOTLayers.JPG<br />
|}<br />
==== چالشها ====<br />
*رشد سریع <br />
با توجه به رشد سریع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت و به ویژه تولید سنسورهایی که به قادرند به صورت مستقل با استفاده از برخی تکنولوژیهای ارتباطی از قبیل 3G یا 4G به اینترنت متصل شوند ، تعداد تجهیزات بسیار بیشتر از تعداد کاربران انسانی خواهد بود . یکی از مشکلات اصلی در این بین نام گذاری و شناسایی این تعداد شئ در اینترنت می باشد. از طرفی تجهیزات با پروتکل ها و قابلیت های ناهمگونی با یکدیگر تولید می شوند که هر یک از آنها نیازمندیهای خاصی را برای استفاده لازم دارند.<br />
*هزینه سرویس و نگهداری <br />
با توجه به تعداد زیاد سنسورها موضوع نگهداری و پشتیبانی آنها از اهمیت بالایی برخوردار می باشد . چرا که به جهت کثرت وسیع در مقیاس بسیار زیاد ، ممکن است حجم فعالیتهای نگهداری و پشتیبانی آنها به طرز خیلی سریعی افزایش یابد به طوری که مزایای استفاده از آنها را تحت الشعاع قرار دهد . تکنولوژیها و دانش به کار رفته در تولید آنها باید به گونه ای باشد که قابلیت نصب سریع و آسان آنها حتی توسط کاربران عادی میسر و سهل باشد .<br />
از طرفی در صورت بهینه نبودن مصرف انرژی تجهیزات و سنسورهای متصل به آنها ، همزمان با افزایش تعداد تجهیزات و سنسورها ، انرژی مصرفی آنها افزایش می یابد. لذا یکی از چالشهای مهم دیگر مصرف انرژی این تجهیزات می باشد که ایجاب می کند از سنسورهای با مصرف انرژی بسیار کم در اینترنت اشیاء استفاده شود .<br />
بسیاری از تجهیزات به دلیل محل های نصب مختلف دسترسی به منبع تغذیه ندارند . لذا در بسیاری از مواقع ضروری است از باتری برای تامین برق مصرفی تجهیزات استفاده شود . با توجه به عمر محدود باتری ها و به منظور اطمینان از کاهش هزینه های نگهداری ، ضروری است تکنولوژی به کار رفته در ساخت باتری ها به گونه ای باشد که به مدت بسیار طولانی نیاز به تعویض نداشته باشند .<br />
*شبکه سنسورها <br />
اتصال تعداد زیاد سنسور و تجهیز به شبکه یکی از دغدغه های مهم در اینترنت اشیاء می باشد . صرف نظر از نام گذاری و شناسایی تجهیزات که در بالا به آن اشاره شد امکان تبادل داده در شبکه به دلیل ناهمگونی تجهیزات ممکن است دشوار باشد .از طرفی به دلیل تعداد بسیار زیاد تجهیزات و پروتکل های ارتباطی متنوع ، تامین امنیت و حریم خصوصی در این شبکه ها بسیار دشوار خواهد بود .<br />
<br />
*اطلاعات و داده ها<br />
داده های تولیدی توسط تجهیزات در اینترنت اشیاء ، ویژگیها و نیازمندیهای خاصی دارند که آنها را با داده های تولیدی توسط انسان متمایز میکند.این داده ها در بسیاری از مواقع نیاز به پردازش بی وقفه و بلادرنگ دارند . در برخی کاربردها داده ها بی وقفه تولید می شوند پردازش بی وقفه بسیار حیاتی می باشد و توقف آن مقدور نبوده و یا ممکن است اهداف استفاده از اشیاء را نقض کند .<br />
بدیهی است که داده های تولیدی توسط تعداد کثیری از سنسورها به طرز بسیار زیادی مشکل افزونگی اطلاعات را خواهد داشت . به عنوان مثال ممکن است دو سنسور مکان یاب در دو نقطه متفاوت در یک شهر ، هر دو اسم شهر را به عنوان موقعیت مکانی ارسال نمایند . حال تصور کنیم که برای چند فیلد اطلاعاتی و تعداد میلیونی سنسورها چه حجمی از داده های تکراری تولید خواهد شد.<br />
حجم زیاد داده ها و افزونگی اطلاعات تامین صحت ، جامعیت و قابلیت اطمینان داده ها را دشوار می کند .در اینصورت تفکیک اطلاعات درست از نادرست کاری بسیار دشوار خواهد بود .<br />
همانطور که در بالا و در توضیحات مربوط به اینترنت اشیاء بدان اشاره شد ، هدف از جمع آوری اطلاعات خام و انتقال آنها در شبکه ، تبدیل آنها به اطلاعات و در تولید دانش و انجام عملیاتی بر مبنای دانش تولید شده می باشد. لذا یکی از اصلیترین مشکلات موجود در اینترنت اشیاء ، امکان داده کاوی و استخراج دانش از اطلاعات حجیم تولید شده است که نیازمند الگوریتم ها و مکانیزمهای پیچیده ای می باشد .<br />
<br />
=== رایانش ابری ===<br />
رایانش ابری پدیده سالهای اخیر دنیای تکنولوژی فناوری اطلاعات و ارتباطات می باشد که در سالهای اخیر رشد و توسعه بسیار سریعی داشته است . توسعه سریع سخت افزار و نرم افزار و افزایش روز افزون نیاز به منابع ذخیره سازی ، پردازشی ، ارتباطی و کاربردی ، گران بودن هزینه تامین این منابع ، مشکلات نگهداری و پشتیبانی آنها ، همه و همه باعث شده اند که رایانش از کامپیوتر ها و تجهیزات رومیزی به اینترنت و مراکز داده عظیم منتقل شوند . بدین ترتیب بسیاری از نگرانی ها و دغدغه ها از چندین میلیون کاربر به چند راده دهنده خدمات ابری منتقل می شود و کاربران فارغ از مشکلات و نگرانیهای ذکر شده و تنها بر مبنای مبالغ پرداختی خود خدمات نهایی را دریافت می کنند .<br />
خدمات قابل ارائه در رایانش ابری را می توان به چهار اصلی تقسیم می شود :<br /><br />
<br />
Software as a service (SaaS)<br /><br />
در این مدل از رایانش ابری ، نرم افزار به عنوان سرویس یا خدمت نهایی به کاربر ارائه می شود . در این حالت کاربر نگرانی ای در خصوص نصب نرم افزار و یا منابع مورد نیاز آن نداشته و تنها بر اساس مبلغ پرداختی خود از نرم افزار موضوع خدمت بهره خواهد برد . تنها نیازمندی کاربر در این حالت داشتن ارتباط اینترنتی و ارتباط با مرکز داده ارائه دهنده خدمت خواهد بود .<br /><br />
Platform as a service (PaaS)<br /><br />
<br />
در مدل سکو به عنوان خدمت ، سکوی توسعه نرم افزار و برنامه کاربردی در اختیار کاربر قرار می گیرد .در این حالت تمام منابع و ابزارهای مورد نیاز کاربر برای ساخت برنامه های کاربردی در اختیار آن قرار خواهد گرفت .<br /><br />
<br />
Network as a service(NaaS)<br /><br />
<br />
مدل شبکه به عنوان خدمت ، یک یا چند شبکه مجازی تمام قابلیت ها و امکانات موجود در شبکه های واقعی در اختیار کاربر یا سازمان قرار می گیرد . در این حالت کاربر می تواند تمام پیکربندیها و تنظیمات لازم را به همراه نود ها و شناسه های آی پی در این شبکه تعریف کند.<br /><br />
<br />
Infrastructure as a service (IaaS)<br /><br />
<br />
در مدل زیرساخت به عنوان سرویس ، نیازمندیهای ذخیریه سازی و پردازشی کاربر در اختیار وی قرار داده می شود و کاربر می تواند در قبال پرداخت مبلغ اجاره ای ، به مدت زمان مشخصی منابع ذخیره سازی و پردازشی خود را بدون نیاز به خرید تجهیزات در اختیار داشته باشد .<br />
=== CloudIOT و لزوم یکپارچگی IOT و Cloud ===<br />
اینترنت در حال توسعه می باشد و توسعه اینترنت و گستردگی و سهولت استفاده از آن ، نیاز به استفاده وسیع از آن را بیش از پیش می کند . روز به روز به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . این تجهیزات در گذشته محدود به کامپیوتر های شخصی بوده اند ولی در حال حاضر به دلیل امکان استفاده از اینترنت به منظور دسترسی به اطلاعات دقیق و به روز راه دور ، به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . تجهیزات جدید با هدف رفع نیازمندیهای بشری در زمینه های مختلف زندگی تولید می شوند و امکان دسترسی انسان به آنها و کنترل آنها از راه دور به عنوان یکی از ملزومات در تولید تجهیزات لحاظ می شود .هر دستگاه متصل داده هایی را از محیط های پیرامونی دریافت و آنها را ذخیره می کند . روز به روز به حجم داده های تولیدی افزوده می شود و لزوم نگهداری آنها در فضایی امن و مطمئن ضرورت پیدا می کند . به منظور تولید اطلاعات مفید از داده ها ، ضروری است پردازشهایی روی آنها انجام شود و با افزایش حجم و پیچیدگی اطلاعات لزوم نیاز به منابع پردازشی قوی آشکار می شود . به منظور سهولت دسترسی به اطلاعات در هر زمان و مکانی ضروری است اطلاعات بر روی شبکه های محلی یا اینترنت تبادل شود . در نهایت برای تولید دانش بیشتر از آنها ضروری است تحلیل های پیچیده و زیادی روی آنها انجام شود .<br /><br />
<br />
بنابراین ،با توجه به مواردی که بیان شد اهم مشکلات و دغدغه های موجود در اینترنت اشیاء با می توان به شرح زیر بیان کرد :<br />
* افزایش سریع اطلاعات و نیاز به فضای دخیره سازی که در تجهیزات وجود ندارد <br />
* افزایش نیازمندیهای پردازشی که در اینترنت اشیاء موجود نیست <br />
* افزایش ارتباطات بین موجودیت ها در اینترنت اشیاء<br />
* نیاز به منابع سخت افزاری و نرم افزاری داده کاوی و تولید دانش<br />
<br />
<br />
تکنولوژی های اینترنت اشیاء و رایانش ابری ، هر کدام تغییرات مستقل از یکدیگر داشته اند ولی در حال حاضر مزایای یکپارچگی دو زمینه به اندازه ای زیاد است که به منظور فراهم شدن امکان استفاده مناسب و مفید از هر دو تکنولوژی نا گزیر به یکپارچه سازی آنها می باشیم .به منظور برآوردی از میزان توسعه و علاقه مندیها به دو مفهوم و نیز موضوع یکپارچگی بین آنها ، شکل 2 به خوبی روند آن را در سالهای اخیر نشان می دهد.<br /><br />
<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 3<br />
|-<br />
| http://s6.picofile.com/file/8283731226/IOTTrend.JPG<br />
|}<br />
<br />
===درخت دانش===<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 4-درخت دانش<br />
|-<br />
| http://s2.picofile.com/file/8283732484/Tree.JPG<br />
|}<br />
===جدول دانش ===<br />
<br />
<br /><br />
<br />
[[پرونده:cloudIOT_Table.JPG|100px|قاب|وسط]]<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== بدنه تحقیق ==<br />
<br />
با توجه به مزایای رایانش ابری که در بالا توضیح داده شده ، و محدودیت های اینترنت اشیاء در توسعه ، بسیاری از این محدودیت ها همان مواردی می باشند که در مزایای رایانش ابری وجود دارند . لذا اینترنت اشیاء با استفاده از این قابلیت ها در رایانش ابری می تواند بسیاری از محدودیت ها و مشکلات موجود در توسعه را مرتفع سازد . رایانش ابری یک راهکار پر فایده ای برای پیاده سازی مدیریت سرویس دراینتر نت اشیاء ارائه می کند و در عوض می تواند از اینترنت اشیاء به واسطه توسعه آن در دنیای واقعی منتفع شود و سرویس ها و خدمات جدیدی را در یک فضای توزیع شده و مجازی و در ابعاد مختلف زندگی انسان ایجاد نماید .رایانش ابری در CloudIOT به عنوان لایه واسط بین اشیاء متصل به اینترنت و برنامه های کاربردی عمل می کند . به طوری که تمام پیچیدگیهای لایه های پایین را از دید کار بر مخفی می سازد .<br /><br />
<br />
<br />
<br />
با توجه به توضیحات بالا در خصوص هر دو تکنولوژی می توان از فرصتها و مزایای رایانش ابری به منظور رفع چالشهای موجود در اینترنت اشیاء بهره برد . در ادامه با جمع بندی مشکلات ذکر شده در اینترنت اشیاء ، راهکارهای رایانش ابری جهت رفع آنها را تشریح می شود .<br /><br />
*منابع ذخیره سازی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء تعداد زیادی از تجهیزات همواره در حال تولید داده ها ساخت یافته و یا غیر ساخت یافته با حجم و نوع مختلف می باشند . این داده ها در نهایت ممکن است به جمع بندی ، نمایش ، بایگانی، نمایش بصری ، دسترسی و ... نیاز داشته باشند . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن فضای ذخیره سازی ارزان و متناسب با نیاز ، مناسب ترین و بهینه ترین راهکار برای این کاربرد ها می باشد . <br />
از طرفی به دلیل تامین سطح بالایی از امنیت و تامین حریم خصوصی در رایانش ابری، یکی دیگر از مهمترین مشکلات مربوط به اطلاعات در اینترنت اشیاء به واسطه بهره گیری از آن مرتفع می شود .<br /><br />
*منابع پردازشی <br /><br />
تجهیزات در اینترنت اشیاء منایع پردازشی بسیار محدودی دارند و ضروری است اطلاعات را به منظور پردازش به نود های سریعتر با قابلیت هاتی پردازشی بیشتر ارسال کنند. در صورتی که تناسبی بین اطلاعات تولیدی و زیرساخت محاسباتی وجود نداشته باشد پردازش اطلاعات با مشکل مواجه می شود . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن منابع پردازشی سریع و متناسب با نیاز می تواند راهکار مناسبی برای رفع مشکل باشد .<br /><br />
*منابع ارتباطی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء ، به دلیل لزوم ارتباط تجهیزات با اینترنت و با یکدیگر ، هر دستگاه از شناسه مستقلی در شبکه برخوردار خواهد بود و برای تبادل اطلاعات به سخت افزار های ارتباطی نیاز خواهد داشت . هزینه تامین و نگهداری هر یک از این تجهیزات زیاد بوده و ممکن است مقرون به صرفه نباشد . رایانش ابری به دلیل امکان فراهم نمودن شبکه یا شبکه های مستقل ، کاربران را از تامین تجهیزات سخت افزاری ازتباطی و هزینه های نگهداری و مدیریت آنها بی نیاز می کند .<br />
جدول زیر نیازمندی اینترنت اشیاء به رایانش ابری را از ابعاد مختلف نشان می دهد . <br /><br />
<br /><br />
<br />
جدول 1<br /><br />
{| class="wikitable"<br />
|-<br />
! خدمات ابری !! اینترنت اشیاء<br />
|-<br />
| دسترس پذیری بدون محدودیت مکانی (امکان دریافت خدمات در هر نقطه مکانی) || فراگیر(وجود اشیاء در همه جا به صورت گسترده)<br />
|-<br />
| منابع مجازی (غیر سخت افزاری) || نیازمند اشیاء در دنیای واقعی<br />
|-<br />
| قابلیت های محاسباتی نامحدود به صورت مجازی || قابلیت های محاسباتی محدود<br />
|-<br />
| قابلیت ها و امکانات ذخیره سازی مجازی نامحدود || فاقد امکانات ذخیره سازی یا دارای امکانات ذخیره سازی محدود<br />
|-<br />
| استفاده از اینترنت برای ارائه خدمات || استفاده از اینترنت به منظور اتصال یک نقطه به شبکه اشیاء<br />
|-<br />
| به منظور مدیریت داده های حجیم|| منبع تولید داده های حجیم<br />
|}<br />
<br />
== نتیجه گیری ==<br />
در این تحقیق سعی شد از مقالات و تحقیقات مختلف انجام شده ، مفاهیم رایانش ابری و اینترنت اشیاء بیان شده و لزوم یکپارچگی این دو زمینه تشریح شود . یکپارچگی که ماحصل آن ایجاد مفهوم جدیدی به نام cloud of thing(CoT) می باشد .بدیهی است هر زمینه تکنولوژیکی در ابتدای کار با چالشها و محدودیت هایی در توسعه و کاربرد پذیری روبه رو می باشد . در این تحقیق مشکلات و مسائلی که اینترنت اشیاء با آن روبرو بود بیان شد و راهکارهای رایانش ابری برای این مشکلات ارائه شد . علیرغم این که این راهکارها بسیاری از مشکلات را مرتفع می سازد ولی با این حال بخشی از مشکلات به قوت خود باقی است. یکسان سازی پورتکل های ارتباطی تجهیزات ، ایجاد مدل های اطلاعاتی ساخت یافته ، ، توسعه پروتکل های ارتباطی جدید و یا توسعه استانداردهای جدید در ساخت ، راه اندازی و استفاده از تجهیزات همه و همه از چالشهایی هستند که رفع همه آنها به گذشت زمان و به تحقیقات بیشتر نیاز دارد .<br />
<br />
== مراجع ==<br />
<br />
1. Y.-K. Chen "Challenges and opportunities of internet of things" <em>The Proceedings of 17th Asia and South Pacific Design Automation Conference</em> 2012.<br />
<br />
2. M. Wu "Research on the architecture of Internet of things" <em>The Proceedings of 3rd International Conference on Advanced Computer Theory and Engineering</em>.<br />
<br />
3. G. Kortuem F. Kawsar D. Fitton and V. Sundramoorthi "Smart objects and building blocks of internet of things" <em>IEEE Internet Computing Journal</em> vol. 14 no. 1 pp. 44-51 2010.<br />
<br />
4. R. Khan S. Ullah Khan R. Zaheer and S. Khan "Future internet: The internet of things architecturepossible applications and key challenges" <em>The Proceedings of 10th International Conference on Frontiers of Information Technology Islamabad Pakistan</em> 2012.<br />
<br />
5. D. Uckelamann M. Harrison and F. Michahelles <em>Architecting the Internet of Things</em> 2011.<br />
<br />
6. S. Zhang "Cloud computing research and development trend" <em>The Proceedings of International Conference on Future Networks</em> 2010.<br />
<br />
7. W. Ma "The survey and research on application of cloud computing" <em>The Proceedings of 7th International Conference on Computerl Science and Education</em> 2012.<br />
<br />
8. Y. Jadeja "Cloud computing-concepts architecture and challenges" <em>The Proceedings of International Conference on Computing Electronics and Electrical Technologies</em> 2012.<br />
<br />
9. M. Zhou "Services in the cloud computing era: A survey" <em>The Proceedings of 4th International Universal Communications Symposium</em> 2010.<br />
<br />
10. J. Gubbi R. Buyya S. Marusic and M. Palaniswami "Internet of things (iot): A vision architectural elements and future directions" <em>Technical Report CLOUDS-TR-2012-2012 July</em> 2012.<br />
<br />
11. D. Evans "The internet of things how the next evolution of the internet is changing everything" <em>Whitepaper Cisco Internet Business Solutions Group (IBSG)</em> 2011.<br />
<br />
12. "British internet users' personal information on major 'cloud' storage services can be spied upon routinely by US authorities" <em>The Independent</em> 2013.</div>Aminsalehzadehhttp://wiki.occc.ir/index.php?title=Cloud_of_Things:_Integrating_Internet_of_Things_and_cloud_computing_and_the_issues_involved&diff=16878Cloud of Things: Integrating Internet of Things and cloud computing and the issues involved2017-01-25T09:32:06Z<p>Aminsalehzadeh: /* بدنه تحقیق */</p>
<hr />
<div>== چکیده ==<br />
<br /><br />
<br />
اینترنت اشیاء و یارانش ابری به عنوان دو تکنولوژی مهم از سالیان گذشته نقشی اساسی در زندگی انسان در عصر حاضر ایفا میکنند . مفهوم اینترنت اشیاء در بردارنده ارتباطات تجهیزات و دستگاههایی با قابلیت اتصال به اینترنت می باشد. انسان با گذشت زمان همواره و پیشرفت تکنولوژی سعی می کند از امکانات و تجهیزات بی جان در انجام فعالیتهای خود استفاده کند . پدیده اینترنت و گستردگی استفاده از آن در کامپیوتر های شخصی و خانگی ، زمینه استفاده از آن در غالب تجهیزات مورد استفاده انسان را فراهم کرده است . با گذشت زمان همواره به تعداد انواع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت اضافه می شود و هوشمندی تجهیزات روز به روز به عنوان یکی از نیازمندیهای بشر پر رنگ تر از قبل می شود . این تجهیزات با فراهم شدن امکان اتصال به اینترنت می توانند اطلاعات دقیق و به روزی را در اختیار انسان قرار دهند و کاربر انسانی با دریافت اطلاعات از تجهیرات و با صدور فرمانهایی تحت بستر اینترنت می تواند فعالیتهایی را به واسطه تجهیزات متصل به اینترنت انجام دهد <br />
از طرفی با توسعه استفاده از شبکه های ارتباطی و نیز تجهیزات رایانه ای در سازمانها ، داشتن تجهیزات و ملزمات ذخیره سازی و پردازشی قدرتمند ، به روز و امن مزیتهای رقابتی چشمگیری در کسب و کار های سازمانها ایجاد می کند . با توجه به هزینه های زیاد تجهیزات دخیره سازی ، پردازشی و ارتباطی و نیز لزوم نگهداری و پشتیبانی این تجهیزات جهت دریافت خدمات به روز و امن ، سازمانها و کاربران انسانی را با چالشهای عدیده ای در جهت بهره برداری از مزایا و فرصتهای بالقوه این قبیل تکنولوژی ها مواجه می کند. این قبیل چالشها و مشکلات پدید آورنده مفهومی به نام رایانش ابری شده است که در پی آن سازمانها و کاربران می توانند فارغ از دغدغه ها و چالشهای مذکور با پرداخت هزینه هایی تمامی نیازمندیهای مد نظر خود را با کیفیت و کمیت مشخصی در قالب خدمات ابری در اختیار بگیرند .<br />
با در نظر گرفتن هر دو مفهوم رایانش ابری و اینترنت اشیا امکان بهره برداری از تجهیزات هوشمند در زمینه های مختلف زندگی در قالب خدمات ابری ، مفهوم و زمینه جدیدی به نام CloudIOT ایجاد نموده است . در این مفهوم تلاش بر این است که از تمامی فرصت ها و زمینه های مفید اینترنت اشیاء در قالب خدمات و جهارچوبهای رایانش ابری بهره برداری شود به نحوی که چالشهای موجود در هر دوزمینه به حداقل برسد . در این تحقیق سعی شده است ضمن ارائه مفاهیمی از هر دو زمینه تکنولوژیکی دغدغه ها و مشکلات موجود در یکپارچگی دو زمینه مذکور بررسی شده و راهکارها و امکانات موجود جهت رفع این دغدغه ها و یا حداقل کم کردن مشکلات بهره برداری از آنها بررسی شود<br />
<br /><br />
<br />
== مقدمه ==<br />
در سال 1999 کوین اشتون پیش بینی کرد که آینده رایانش بیش از آنکه وابسته به اطلاعات و داده های تولیدی یا ارائه شده توسط انسان باشد به اطلاعات تولید شده توسط اشیاء با قابلیت پردازش بستگی دارد .بنابراین وی ایده ای به نام اینترنت اشیاء را ارائه کرد که در آن اشیاء شناسایی شده و قادرند اطلاعاتی از پیرامون خود دریافت یا برداشت نمایند . این اشیاء قادرند به یکدیگر متصل شده و در تعامل با سرور ها ، اطلاعاتی را با آنها ردو بدل کنند.اشیاء در این مفهوم با پرس و جو از یکدیگر قادر خواهند بود ضمن دریافت اطلاعات درست از یکدیگر در هم تاثیر گذار بوده و در وضعیت خود و یا حتی در برنامه های خود تغییراتی را ایجاد نمایند .اشیاء به واسطه سنسورهایی که دارند اطلاعات را دریافت می کنند و در صورت تعبیه عامل های نرم افزاری هوشمند در آنها انسانها قادر خواهند بود هر رخداد یا وضعیتی را در محیط پیرامونی خود کنترل و رهگیری نمایند . استفاده از این عامل ها و تجهیزات می تواند در جهت کاهش هر گونه کمبود اطلاعاتی و یا در جهت کاهش هزینه ها مورد استفاده قرار گیرد . از طرفی رایانش ابری به عنوان یکی از پدیده های تکنولوژیکی چند سال اخیز به دلیل مزایا و قابلیت ها مهم و فراوان بسیار فراگیر شده است و تقریبا اغلب سرویسهای مورد نیاز کاربران را می توانند در حوزه رایانش ابری با کیفیت مناسب ارائه شوند . همین موضوع ما را ناگزیر می کند در حوزه اینترنت اشیاء نیز از این قابلیتهای رایانش ابری استفاده نماییم . در این تحقیق سعی شده است ضمن تشریح مبانی هر دو تکنولوژی ، به مشکلات و چالشهای موجود و آینده در یکپارچگی آنها پرداخته شود .<br />
<br />
== بررسی ادبیات موضوع ==<br />
=== اینترنت اشیاء ===<br />
<br />
اینترنت اشیاء به عنوان آینده تجهیزات پردازشی و اینترنت تلقی می شود . در این مفهوم عبارت شی هر تجهیز ارتباطی یا غیر ارتباطی را می تواند شامل شود . از تجهیزات هوشمند در لایه های بالایی گرفته تا سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات محیط در لایه های پایینی .در این مفهوم اشیاء تشکیل دهنده گرههای ارتباطی می باشند که به واسطه پروتکل هایی با یکدیگر به تبادل اطلاعات می پردازند. برخی ار این اشیاء متصل به یکدیگر تنها جنبه استاتیک و فیزیکی دارند و صرفا به دریافت و یا ارسال اطلاعات می پردازند ولی برخی دیگر از این دسته تجهیزات هوشمند می باشند که قابلیت هایی فراتر از این موارد داشته و قادرند به واسطه منابع سخت افزاری ، ارتباطی و نرم افزاری که در اختیار دارند برخی از فعالیتهای انسانی را به جای انسان و به صورت خودکار انجام دهند .در شکل شماره 1 فرایند تغییر داده های خام و تبدیل آنها به اطلاعات و دانش مفید در اینترنت اشیاء نمایش داده شده است .<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 1<br />
|-<br />
| http://s1.picofile.com/file/8283748834/IOTDataFlow.JPG<br />
|}<br />
<br />
==== معماری ====<br />
معماری اینترنت اشیاء از چند بخش اصلی تشکیل شده است :1. لایه دریافت یا ادراک 2. لایه شبکه و 3. لایه کاربرد . برخی محققان دو لایه دیگر نیز به موارد فوق اضافه کرده اند . این لایه های اضافی عبارتند از لایه میان افزار و لایه کسب و کار. لایه میان افزار بین لایه شبکه و کاربرد و لایه کسب و کار به عنوان بالاترین لایه و بالاتر از لایه کاربرد قرار می گیرد .<br /><br />
لایه دریافت /ادراک : در این لایه کلیه تجهیزات متصل به شبکه اینترنتی به واسطه سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات ، اطلاعاتی از محیط پیرامونی دریافت می کنند .هدف اصلی در این لایه جمع پآوری اطلاعات می باشد.<br /><br />
لایه میان افزار: اطلاعات جمع آوری شده از لایه ادراک که به واسطه لایه شبکه منتقل شده است در این لایه ذخیره سازی و مدیریت می شوند . اطلاعات ذخیره و پردازش می شود و تصمیمات خاصی بر مبنای قواعد از پیش تعریف شده ای به صورت خودکار اتخاد می شود و سپس خروجی به لایه بعدی یعنی لایه کاربرد انتقال می یابد. <br /><br />
لایه کاربرد :در این لایه اطلاعات و خروجی دریافتی از لایه میان افزار مدیریت شده و نمایی از اطلاعات دریافتی ارائه می شود . اطلاعات خام دریافتی از پاین ترین لایه ، متناسب با نیازمندیهای کاربر ارائه می شود و مفهوم هوشمندی در خروجی ها نمود پیدا می کند . شهر هوشمند ، ردیابی حمل و نقل ، سیستم سلامت هوشمند و ... از جمله مثالهایی از لابه کاربرد در اینترنت اشیاء به شمار می روند .<br /><br />
لایه کسب و کار : آخرین لایه از معماری پنج لایه ای اینترنت اشیاء می باشد که در آن امکان کسب درآمد از اطلاعات جمع آوری شده در قالب سرویسها و خدمات مختلف میسر می شود . به عبارت دیگر ، اطلاعات لایه کاربرد در قالب خدمات معنی داری مدل سازی شده و ارائه می شود و مجموع سرویس ها و مدل های اطلاعاتی تولید شده امکان ایجاد سرویسها و مدلهای جدید را فراهم می کند .در این مرحله تحلیل و بررسی اطلاعات در زمینه های مختلف با هدف تولید دانش انجام می شود که ارزشهای ایجاد شده از دانش تولیدی در این لایه ، منجر به کسب درآمد برای ارائه دهنده خدمات می شود . <br /><br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 2<br />
|-<br />
| http://s8.picofile.com/file/8283573942/IOTLayers.JPG<br />
|}<br />
==== چالشها ====<br />
*رشد سریع <br />
با توجه به رشد سریع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت و به ویژه تولید سنسورهایی که به قادرند به صورت مستقل با استفاده از برخی تکنولوژیهای ارتباطی از قبیل 3G یا 4G به اینترنت متصل شوند ، تعداد تجهیزات بسیار بیشتر از تعداد کاربران انسانی خواهد بود . یکی از مشکلات اصلی در این بین نام گذاری و شناسایی این تعداد شئ در اینترنت می باشد. از طرفی تجهیزات با پروتکل ها و قابلیت های ناهمگونی با یکدیگر تولید می شوند که هر یک از آنها نیازمندیهای خاصی را برای استفاده لازم دارند.<br />
*هزینه سرویس و نگهداری <br />
با توجه به تعداد زیاد سنسورها موضوع نگهداری و پشتیبانی آنها از اهمیت بالایی برخوردار می باشد . چرا که به جهت کثرت وسیع در مقیاس بسیار زیاد ، ممکن است حجم فعالیتهای نگهداری و پشتیبانی آنها به طرز خیلی سریعی افزایش یابد به طوری که مزایای استفاده از آنها را تحت الشعاع قرار دهد . تکنولوژیها و دانش به کار رفته در تولید آنها باید به گونه ای باشد که قابلیت نصب سریع و آسان آنها حتی توسط کاربران عادی میسر و سهل باشد .<br />
از طرفی در صورت بهینه نبودن مصرف انرژی تجهیزات و سنسورهای متصل به آنها ، همزمان با افزایش تعداد تجهیزات و سنسورها ، انرژی مصرفی آنها افزایش می یابد. لذا یکی از چالشهای مهم دیگر مصرف انرژی این تجهیزات می باشد که ایجاب می کند از سنسورهای با مصرف انرژی بسیار کم در اینترنت اشیاء استفاده شود .<br />
بسیاری از تجهیزات به دلیل محل های نصب مختلف دسترسی به منبع تغذیه ندارند . لذا در بسیاری از مواقع ضروری است از باتری برای تامین برق مصرفی تجهیزات استفاده شود . با توجه به عمر محدود باتری ها و به منظور اطمینان از کاهش هزینه های نگهداری ، ضروری است تکنولوژی به کار رفته در ساخت باتری ها به گونه ای باشد که به مدت بسیار طولانی نیاز به تعویض نداشته باشند .<br />
*شبکه سنسورها <br />
اتصال تعداد زیاد سنسور و تجهیز به شبکه یکی از دغدغه های مهم در اینترنت اشیاء می باشد . صرف نظر از نام گذاری و شناسایی تجهیزات که در بالا به آن اشاره شد امکان تبادل داده در شبکه به دلیل ناهمگونی تجهیزات ممکن است دشوار باشد .از طرفی به دلیل تعداد بسیار زیاد تجهیزات و پروتکل های ارتباطی متنوع ، تامین امنیت و حریم خصوصی در این شبکه ها بسیار دشوار خواهد بود .<br />
<br />
*اطلاعات و داده ها<br />
داده های تولیدی توسط تجهیزات در اینترنت اشیاء ، ویژگیها و نیازمندیهای خاصی دارند که آنها را با داده های تولیدی توسط انسان متمایز میکند.این داده ها در بسیاری از مواقع نیاز به پردازش بی وقفه و بلادرنگ دارند . در برخی کاربردها داده ها بی وقفه تولید می شوند پردازش بی وقفه بسیار حیاتی می باشد و توقف آن مقدور نبوده و یا ممکن است اهداف استفاده از اشیاء را نقض کند .<br />
بدیهی است که داده های تولیدی توسط تعداد کثیری از سنسورها به طرز بسیار زیادی مشکل افزونگی اطلاعات را خواهد داشت . به عنوان مثال ممکن است دو سنسور مکان یاب در دو نقطه متفاوت در یک شهر ، هر دو اسم شهر را به عنوان موقعیت مکانی ارسال نمایند . حال تصور کنیم که برای چند فیلد اطلاعاتی و تعداد میلیونی سنسورها چه حجمی از داده های تکراری تولید خواهد شد.<br />
حجم زیاد داده ها و افزونگی اطلاعات تامین صحت ، جامعیت و قابلیت اطمینان داده ها را دشوار می کند .در اینصورت تفکیک اطلاعات درست از نادرست کاری بسیار دشوار خواهد بود .<br />
همانطور که در بالا و در توضیحات مربوط به اینترنت اشیاء بدان اشاره شد ، هدف از جمع آوری اطلاعات خام و انتقال آنها در شبکه ، تبدیل آنها به اطلاعات و در تولید دانش و انجام عملیاتی بر مبنای دانش تولید شده می باشد. لذا یکی از اصلیترین مشکلات موجود در اینترنت اشیاء ، امکان داده کاوی و استخراج دانش از اطلاعات حجیم تولید شده است که نیازمند الگوریتم ها و مکانیزمهای پیچیده ای می باشد .<br />
<br />
=== رایانش ابری ===<br />
رایانش ابری پدیده سالهای اخیر دنیای تکنولوژی فناوری اطلاعات و ارتباطات می باشد که در سالهای اخیر رشد و توسعه بسیار سریعی داشته است . توسعه سریع سخت افزار و نرم افزار و افزایش روز افزون نیاز به منابع ذخیره سازی ، پردازشی ، ارتباطی و کاربردی ، گران بودن هزینه تامین این منابع ، مشکلات نگهداری و پشتیبانی آنها ، همه و همه باعث شده اند که رایانش از کامپیوتر ها و تجهیزات رومیزی به اینترنت و مراکز داده عظیم منتقل شوند . بدین ترتیب بسیاری از نگرانی ها و دغدغه ها از چندین میلیون کاربر به چند راده دهنده خدمات ابری منتقل می شود و کاربران فارغ از مشکلات و نگرانیهای ذکر شده و تنها بر مبنای مبالغ پرداختی خود خدمات نهایی را دریافت می کنند .<br />
خدمات قابل ارائه در رایانش ابری را می توان به چهار اصلی تقسیم می شود :<br /><br />
<br />
Software as a service (SaaS)<br /><br />
در این مدل از رایانش ابری ، نرم افزار به عنوان سرویس یا خدمت نهایی به کاربر ارائه می شود . در این حالت کاربر نگرانی ای در خصوص نصب نرم افزار و یا منابع مورد نیاز آن نداشته و تنها بر اساس مبلغ پرداختی خود از نرم افزار موضوع خدمت بهره خواهد برد . تنها نیازمندی کاربر در این حالت داشتن ارتباط اینترنتی و ارتباط با مرکز داده ارائه دهنده خدمت خواهد بود .<br /><br />
Platform as a service (PaaS)<br /><br />
<br />
در مدل سکو به عنوان خدمت ، سکوی توسعه نرم افزار و برنامه کاربردی در اختیار کاربر قرار می گیرد .در این حالت تمام منابع و ابزارهای مورد نیاز کاربر برای ساخت برنامه های کاربردی در اختیار آن قرار خواهد گرفت .<br /><br />
<br />
Network as a service(NaaS)<br /><br />
<br />
مدل شبکه به عنوان خدمت ، یک یا چند شبکه مجازی تمام قابلیت ها و امکانات موجود در شبکه های واقعی در اختیار کاربر یا سازمان قرار می گیرد . در این حالت کاربر می تواند تمام پیکربندیها و تنظیمات لازم را به همراه نود ها و شناسه های آی پی در این شبکه تعریف کند.<br /><br />
<br />
Infrastructure as a service (IaaS)<br /><br />
<br />
در مدل زیرساخت به عنوان سرویس ، نیازمندیهای ذخیریه سازی و پردازشی کاربر در اختیار وی قرار داده می شود و کاربر می تواند در قبال پرداخت مبلغ اجاره ای ، به مدت زمان مشخصی منابع ذخیره سازی و پردازشی خود را بدون نیاز به خرید تجهیزات در اختیار داشته باشد .<br />
=== CloudIOT و لزوم یکپارچگی IOT و Cloud ===<br />
اینترنت در حال توسعه می باشد و توسعه اینترنت و گستردگی و سهولت استفاده از آن ، نیاز به استفاده وسیع از آن را بیش از پیش می کند . روز به روز به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . این تجهیزات در گذشته محدود به کامپیوتر های شخصی بوده اند ولی در حال حاضر به دلیل امکان استفاده از اینترنت به منظور دسترسی به اطلاعات دقیق و به روز راه دور ، به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . تجهیزات جدید با هدف رفع نیازمندیهای بشری در زمینه های مختلف زندگی تولید می شوند و امکان دسترسی انسان به آنها و کنترل آنها از راه دور به عنوان یکی از ملزومات در تولید تجهیزات لحاظ می شود .هر دستگاه متصل داده هایی را از محیط های پیرامونی دریافت و آنها را ذخیره می کند . روز به روز به حجم داده های تولیدی افزوده می شود و لزوم نگهداری آنها در فضایی امن و مطمئن ضرورت پیدا می کند . به منظور تولید اطلاعات مفید از داده ها ، ضروری است پردازشهایی روی آنها انجام شود و با افزایش حجم و پیچیدگی اطلاعات لزوم نیاز به منابع پردازشی قوی آشکار می شود . به منظور سهولت دسترسی به اطلاعات در هر زمان و مکانی ضروری است اطلاعات بر روی شبکه های محلی یا اینترنت تبادل شود . در نهایت برای تولید دانش بیشتر از آنها ضروری است تحلیل های پیچیده و زیادی روی آنها انجام شود .<br /><br />
<br />
بنابراین ،با توجه به مواردی که بیان شد اهم مشکلات و دغدغه های موجود در اینترنت اشیاء با می توان به شرح زیر بیان کرد :<br />
* افزایش سریع اطلاعات و نیاز به فضای دخیره سازی که در تجهیزات وجود ندارد <br />
* افزایش نیازمندیهای پردازشی که در اینترنت اشیاء موجود نیست <br />
* افزایش ارتباطات بین موجودیت ها در اینترنت اشیاء<br />
* نیاز به منابع سخت افزاری و نرم افزاری داده کاوی و تولید دانش<br />
<br />
<br />
تکنولوژی های اینترنت اشیاء و رایانش ابری ، هر کدام تغییرات مستقل از یکدیگر داشته اند ولی در حال حاضر مزایای یکپارچگی دو زمینه به اندازه ای زیاد است که به منظور فراهم شدن امکان استفاده مناسب و مفید از هر دو تکنولوژی نا گزیر به یکپارچه سازی آنها می باشیم .به منظور برآوردی از میزان توسعه و علاقه مندیها به دو مفهوم و نیز موضوع یکپارچگی بین آنها ، شکل 2 به خوبی روند آن را در سالهای اخیر نشان می دهد.<br /><br />
<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 3<br />
|-<br />
| http://s6.picofile.com/file/8283731226/IOTTrend.JPG<br />
|}<br />
<br />
===درخت دانش===<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 4-درخت دانش<br />
|-<br />
| http://s2.picofile.com/file/8283732484/Tree.JPG<br />
|}<br />
===جدول دانش ===<br />
<br />
<br /><br />
<br />
[[پرونده:cloudIOT_Table.JPG|100px|قاب|وسط]]<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== بدنه تحقیق ==<br />
<br />
با توجه به مزایای رایانش ابری که در بالا توضیح داده شده ، و محدودیت های اینترنت اشیاء در توسعه ، بسیاری از این محدودیت ها همان مواردی می باشند که در مزایای رایانش ابری وجود دارند . لذا اینترنت اشیاء با استفاده از این قابلیت ها در رایانش ابری می تواند بسیاری از محدودیت ها و مشکلات موجود در توسعه را مرتفع سازد . رایانش ابری یک راهکار پر فایده ای برای پیاده سازی مدیریت سرویس دراینتر نت اشیاء ارائه می کند و در عوض می تواند از اینترنت اشیاء به واسطه توسعه آن در دنیای واقعی منتفع شود و سرویس ها و خدمات جدیدی را در یک فضای توزیع شده و مجازی و در ابعاد مختلف زندگی انسان ایجاد نماید .رایانش ابری در CloudIOT به عنوان لایه واسط بین اشیاء متصل به اینترنت و برنامه های کاربردی عمل می کند . به طوری که تمام پیچیدگیهای لایه های پایین را از دید کار بر مخفی می سازد .<br /><br />
<br />
<br />
<br />
با توجه به توضیحات بالا در خصوص هر دو تکنولوژی می توان از فرصتها و مزایای رایانش ابری به منظور رفع چالشهای موجود در اینترنت اشیاء بهره برد . در ادامه با جمع بندی مشکلات ذکر شده در اینترنت اشیاء ، راهکارهای رایانش ابری جهت رفع آنها را تشریح می شود .<br /><br />
*منابع ذخیره سازی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء تعداد زیادی از تجهیزات همواره در حال تولید داده ها ساخت یافته و یا غیر ساخت یافته با حجم و نوع مختلف می باشند . این داده ها در نهایت ممکن است به جمع بندی ، نمایش ، بایگانی، نمایش بصری ، دسترسی و ... نیاز داشته باشند . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن فضای ذخیره سازی ارزان و متناسب با نیاز ، مناسب ترین و بهینه ترین راهکار برای این کاربرد ها می باشد . <br />
از طرفی به دلیل تامین سطح بالایی از امنیت و تامین حریم خصوصی در رایانش ابری، یکی دیگر از مهمترین مشکلات مربوط به اطلاعات در اینترنت اشیاء به واسطه بهره گیری از آن مرتفع می شود .<br /><br />
*منابع پردازشی <br /><br />
تجهیزات در اینترنت اشیاء منایع پردازشی بسیار محدودی دارند و ضروری است اطلاعات را به منظور پردازش به نود های سریعتر با قابلیت هاتی پردازشی بیشتر ارسال کنند. در صورتی که تناسبی بین اطلاعات تولیدی و زیرساخت محاسباتی وجود نداشته باشد پردازش اطلاعات با مشکل مواجه می شود . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن منابع پردازشی سریع و متناسب با نیاز می تواند راهکار مناسبی برای رفع مشکل باشد .<br /><br />
*منابع ارتباطی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء ، به دلیل لزوم ارتباط تجهیزات با اینترنت و با یکدیگر ، هر دستگاه از شناسه مستقلی در شبکه برخوردار خواهد بود و برای تبادل اطلاعات به سخت افزار های ارتباطی نیاز خواهد داشت . هزینه تامین و نگهداری هر یک از این تجهیزات زیاد بوده و ممکن است مقرون به صرفه نباشد . رایانش ابری به دلیل امکان فراهم نمودن شبکه یا شبکه های مستقل ، کاربران را از تامین تجهیزات سخت افزاری ازتباطی و هزینه های نگهداری و مدیریت آنها بی نیاز می کند .<br />
جدول زیر نیازمندی اینترنت اشیاء به رایانش ابری را از ابعاد مختلف نشان می دهد . <br /><br />
جدول 1<br /><br />
{| class="wikitable"<br />
|-<br />
! خدمات ابری !! اینترنت اشیاء<br />
|-<br />
| دسترس پذیری بدون محدودیت مکانی (امکان دریافت خدمات در هر نقطه مکانی) || فراگیر(وجود اشیاء در همه جا به صورت گسترده)<br />
|-<br />
| منابع مجازی (غیر سخت افزاری) || نیازمند اشیاء در دنیای واقعی<br />
|-<br />
| قابلیت های محاسباتی نامحدود به صورت مجازی || قابلیت های محاسباتی محدود<br />
|-<br />
| قابلیت ها و امکانات ذخیره سازی مجازی نامحدود || فاقد امکانات ذخیره سازی یا دارای امکانات ذخیره سازی محدود<br />
|-<br />
| استفاده از اینترنت برای ارائه خدمات || استفاده از اینترنت به منظور اتصال یک نقطه به شبکه اشیاء<br />
|-<br />
| به منظور مدیریت داده های حجیم|| منبع تولید داده های حجیم<br />
|}<br />
{|<br />
|-<br />
| جدول 1<br />
|-<br />
| http://s1.picofile.com/file/8283763192/Complementarity.JPG<br />
|}<br />
<br />
== نتیجه گیری ==<br />
در این تحقیق سعی شد از مقالات و تحقیقات مختلف انجام شده ، مفاهیم رایانش ابری و اینترنت اشیاء بیان شده و لزوم یکپارچگی این دو زمینه تشریح شود . یکپارچگی که ماحصل آن ایجاد مفهوم جدیدی به نام cloud of thing(CoT) می باشد .بدیهی است هر زمینه تکنولوژیکی در ابتدای کار با چالشها و محدودیت هایی در توسعه و کاربرد پذیری روبه رو می باشد . در این تحقیق مشکلات و مسائلی که اینترنت اشیاء با آن روبرو بود بیان شد و راهکارهای رایانش ابری برای این مشکلات ارائه شد . علیرغم این که این راهکارها بسیاری از مشکلات را مرتفع می سازد ولی با این حال بخشی از مشکلات به قوت خود باقی است. یکسان سازی پورتکل های ارتباطی تجهیزات ، ایجاد مدل های اطلاعاتی ساخت یافته ، ، توسعه پروتکل های ارتباطی جدید و یا توسعه استانداردهای جدید در ساخت ، راه اندازی و استفاده از تجهیزات همه و همه از چالشهایی هستند که رفع همه آنها به گذشت زمان و به تحقیقات بیشتر نیاز دارد .<br />
<br />
== مراجع ==<br />
<br />
1. Y.-K. Chen "Challenges and opportunities of internet of things" <em>The Proceedings of 17th Asia and South Pacific Design Automation Conference</em> 2012.<br />
<br />
2. M. Wu "Research on the architecture of Internet of things" <em>The Proceedings of 3rd International Conference on Advanced Computer Theory and Engineering</em>.<br />
<br />
3. G. Kortuem F. Kawsar D. Fitton and V. Sundramoorthi "Smart objects and building blocks of internet of things" <em>IEEE Internet Computing Journal</em> vol. 14 no. 1 pp. 44-51 2010.<br />
<br />
4. R. Khan S. Ullah Khan R. Zaheer and S. Khan "Future internet: The internet of things architecturepossible applications and key challenges" <em>The Proceedings of 10th International Conference on Frontiers of Information Technology Islamabad Pakistan</em> 2012.<br />
<br />
5. D. Uckelamann M. Harrison and F. Michahelles <em>Architecting the Internet of Things</em> 2011.<br />
<br />
6. S. Zhang "Cloud computing research and development trend" <em>The Proceedings of International Conference on Future Networks</em> 2010.<br />
<br />
7. W. Ma "The survey and research on application of cloud computing" <em>The Proceedings of 7th International Conference on Computerl Science and Education</em> 2012.<br />
<br />
8. Y. Jadeja "Cloud computing-concepts architecture and challenges" <em>The Proceedings of International Conference on Computing Electronics and Electrical Technologies</em> 2012.<br />
<br />
9. M. Zhou "Services in the cloud computing era: A survey" <em>The Proceedings of 4th International Universal Communications Symposium</em> 2010.<br />
<br />
10. J. Gubbi R. Buyya S. Marusic and M. Palaniswami "Internet of things (iot): A vision architectural elements and future directions" <em>Technical Report CLOUDS-TR-2012-2012 July</em> 2012.<br />
<br />
11. D. Evans "The internet of things how the next evolution of the internet is changing everything" <em>Whitepaper Cisco Internet Business Solutions Group (IBSG)</em> 2011.<br />
<br />
12. "British internet users' personal information on major 'cloud' storage services can be spied upon routinely by US authorities" <em>The Independent</em> 2013.</div>Aminsalehzadehhttp://wiki.occc.ir/index.php?title=Cloud_of_Things:_Integrating_Internet_of_Things_and_cloud_computing_and_the_issues_involved&diff=16877Cloud of Things: Integrating Internet of Things and cloud computing and the issues involved2017-01-25T00:28:18Z<p>Aminsalehzadeh: /* نتیجه گیری */</p>
<hr />
<div>== چکیده ==<br />
<br /><br />
<br />
اینترنت اشیاء و یارانش ابری به عنوان دو تکنولوژی مهم از سالیان گذشته نقشی اساسی در زندگی انسان در عصر حاضر ایفا میکنند . مفهوم اینترنت اشیاء در بردارنده ارتباطات تجهیزات و دستگاههایی با قابلیت اتصال به اینترنت می باشد. انسان با گذشت زمان همواره و پیشرفت تکنولوژی سعی می کند از امکانات و تجهیزات بی جان در انجام فعالیتهای خود استفاده کند . پدیده اینترنت و گستردگی استفاده از آن در کامپیوتر های شخصی و خانگی ، زمینه استفاده از آن در غالب تجهیزات مورد استفاده انسان را فراهم کرده است . با گذشت زمان همواره به تعداد انواع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت اضافه می شود و هوشمندی تجهیزات روز به روز به عنوان یکی از نیازمندیهای بشر پر رنگ تر از قبل می شود . این تجهیزات با فراهم شدن امکان اتصال به اینترنت می توانند اطلاعات دقیق و به روزی را در اختیار انسان قرار دهند و کاربر انسانی با دریافت اطلاعات از تجهیرات و با صدور فرمانهایی تحت بستر اینترنت می تواند فعالیتهایی را به واسطه تجهیزات متصل به اینترنت انجام دهد <br />
از طرفی با توسعه استفاده از شبکه های ارتباطی و نیز تجهیزات رایانه ای در سازمانها ، داشتن تجهیزات و ملزمات ذخیره سازی و پردازشی قدرتمند ، به روز و امن مزیتهای رقابتی چشمگیری در کسب و کار های سازمانها ایجاد می کند . با توجه به هزینه های زیاد تجهیزات دخیره سازی ، پردازشی و ارتباطی و نیز لزوم نگهداری و پشتیبانی این تجهیزات جهت دریافت خدمات به روز و امن ، سازمانها و کاربران انسانی را با چالشهای عدیده ای در جهت بهره برداری از مزایا و فرصتهای بالقوه این قبیل تکنولوژی ها مواجه می کند. این قبیل چالشها و مشکلات پدید آورنده مفهومی به نام رایانش ابری شده است که در پی آن سازمانها و کاربران می توانند فارغ از دغدغه ها و چالشهای مذکور با پرداخت هزینه هایی تمامی نیازمندیهای مد نظر خود را با کیفیت و کمیت مشخصی در قالب خدمات ابری در اختیار بگیرند .<br />
با در نظر گرفتن هر دو مفهوم رایانش ابری و اینترنت اشیا امکان بهره برداری از تجهیزات هوشمند در زمینه های مختلف زندگی در قالب خدمات ابری ، مفهوم و زمینه جدیدی به نام CloudIOT ایجاد نموده است . در این مفهوم تلاش بر این است که از تمامی فرصت ها و زمینه های مفید اینترنت اشیاء در قالب خدمات و جهارچوبهای رایانش ابری بهره برداری شود به نحوی که چالشهای موجود در هر دوزمینه به حداقل برسد . در این تحقیق سعی شده است ضمن ارائه مفاهیمی از هر دو زمینه تکنولوژیکی دغدغه ها و مشکلات موجود در یکپارچگی دو زمینه مذکور بررسی شده و راهکارها و امکانات موجود جهت رفع این دغدغه ها و یا حداقل کم کردن مشکلات بهره برداری از آنها بررسی شود<br />
<br /><br />
<br />
== مقدمه ==<br />
در سال 1999 کوین اشتون پیش بینی کرد که آینده رایانش بیش از آنکه وابسته به اطلاعات و داده های تولیدی یا ارائه شده توسط انسان باشد به اطلاعات تولید شده توسط اشیاء با قابلیت پردازش بستگی دارد .بنابراین وی ایده ای به نام اینترنت اشیاء را ارائه کرد که در آن اشیاء شناسایی شده و قادرند اطلاعاتی از پیرامون خود دریافت یا برداشت نمایند . این اشیاء قادرند به یکدیگر متصل شده و در تعامل با سرور ها ، اطلاعاتی را با آنها ردو بدل کنند.اشیاء در این مفهوم با پرس و جو از یکدیگر قادر خواهند بود ضمن دریافت اطلاعات درست از یکدیگر در هم تاثیر گذار بوده و در وضعیت خود و یا حتی در برنامه های خود تغییراتی را ایجاد نمایند .اشیاء به واسطه سنسورهایی که دارند اطلاعات را دریافت می کنند و در صورت تعبیه عامل های نرم افزاری هوشمند در آنها انسانها قادر خواهند بود هر رخداد یا وضعیتی را در محیط پیرامونی خود کنترل و رهگیری نمایند . استفاده از این عامل ها و تجهیزات می تواند در جهت کاهش هر گونه کمبود اطلاعاتی و یا در جهت کاهش هزینه ها مورد استفاده قرار گیرد . از طرفی رایانش ابری به عنوان یکی از پدیده های تکنولوژیکی چند سال اخیز به دلیل مزایا و قابلیت ها مهم و فراوان بسیار فراگیر شده است و تقریبا اغلب سرویسهای مورد نیاز کاربران را می توانند در حوزه رایانش ابری با کیفیت مناسب ارائه شوند . همین موضوع ما را ناگزیر می کند در حوزه اینترنت اشیاء نیز از این قابلیتهای رایانش ابری استفاده نماییم . در این تحقیق سعی شده است ضمن تشریح مبانی هر دو تکنولوژی ، به مشکلات و چالشهای موجود و آینده در یکپارچگی آنها پرداخته شود .<br />
<br />
== بررسی ادبیات موضوع ==<br />
=== اینترنت اشیاء ===<br />
<br />
اینترنت اشیاء به عنوان آینده تجهیزات پردازشی و اینترنت تلقی می شود . در این مفهوم عبارت شی هر تجهیز ارتباطی یا غیر ارتباطی را می تواند شامل شود . از تجهیزات هوشمند در لایه های بالایی گرفته تا سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات محیط در لایه های پایینی .در این مفهوم اشیاء تشکیل دهنده گرههای ارتباطی می باشند که به واسطه پروتکل هایی با یکدیگر به تبادل اطلاعات می پردازند. برخی ار این اشیاء متصل به یکدیگر تنها جنبه استاتیک و فیزیکی دارند و صرفا به دریافت و یا ارسال اطلاعات می پردازند ولی برخی دیگر از این دسته تجهیزات هوشمند می باشند که قابلیت هایی فراتر از این موارد داشته و قادرند به واسطه منابع سخت افزاری ، ارتباطی و نرم افزاری که در اختیار دارند برخی از فعالیتهای انسانی را به جای انسان و به صورت خودکار انجام دهند .در شکل شماره 1 فرایند تغییر داده های خام و تبدیل آنها به اطلاعات و دانش مفید در اینترنت اشیاء نمایش داده شده است .<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 1<br />
|-<br />
| http://s1.picofile.com/file/8283748834/IOTDataFlow.JPG<br />
|}<br />
<br />
==== معماری ====<br />
معماری اینترنت اشیاء از چند بخش اصلی تشکیل شده است :1. لایه دریافت یا ادراک 2. لایه شبکه و 3. لایه کاربرد . برخی محققان دو لایه دیگر نیز به موارد فوق اضافه کرده اند . این لایه های اضافی عبارتند از لایه میان افزار و لایه کسب و کار. لایه میان افزار بین لایه شبکه و کاربرد و لایه کسب و کار به عنوان بالاترین لایه و بالاتر از لایه کاربرد قرار می گیرد .<br /><br />
لایه دریافت /ادراک : در این لایه کلیه تجهیزات متصل به شبکه اینترنتی به واسطه سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات ، اطلاعاتی از محیط پیرامونی دریافت می کنند .هدف اصلی در این لایه جمع پآوری اطلاعات می باشد.<br /><br />
لایه میان افزار: اطلاعات جمع آوری شده از لایه ادراک که به واسطه لایه شبکه منتقل شده است در این لایه ذخیره سازی و مدیریت می شوند . اطلاعات ذخیره و پردازش می شود و تصمیمات خاصی بر مبنای قواعد از پیش تعریف شده ای به صورت خودکار اتخاد می شود و سپس خروجی به لایه بعدی یعنی لایه کاربرد انتقال می یابد. <br /><br />
لایه کاربرد :در این لایه اطلاعات و خروجی دریافتی از لایه میان افزار مدیریت شده و نمایی از اطلاعات دریافتی ارائه می شود . اطلاعات خام دریافتی از پاین ترین لایه ، متناسب با نیازمندیهای کاربر ارائه می شود و مفهوم هوشمندی در خروجی ها نمود پیدا می کند . شهر هوشمند ، ردیابی حمل و نقل ، سیستم سلامت هوشمند و ... از جمله مثالهایی از لابه کاربرد در اینترنت اشیاء به شمار می روند .<br /><br />
لایه کسب و کار : آخرین لایه از معماری پنج لایه ای اینترنت اشیاء می باشد که در آن امکان کسب درآمد از اطلاعات جمع آوری شده در قالب سرویسها و خدمات مختلف میسر می شود . به عبارت دیگر ، اطلاعات لایه کاربرد در قالب خدمات معنی داری مدل سازی شده و ارائه می شود و مجموع سرویس ها و مدل های اطلاعاتی تولید شده امکان ایجاد سرویسها و مدلهای جدید را فراهم می کند .در این مرحله تحلیل و بررسی اطلاعات در زمینه های مختلف با هدف تولید دانش انجام می شود که ارزشهای ایجاد شده از دانش تولیدی در این لایه ، منجر به کسب درآمد برای ارائه دهنده خدمات می شود . <br /><br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 2<br />
|-<br />
| http://s8.picofile.com/file/8283573942/IOTLayers.JPG<br />
|}<br />
==== چالشها ====<br />
*رشد سریع <br />
با توجه به رشد سریع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت و به ویژه تولید سنسورهایی که به قادرند به صورت مستقل با استفاده از برخی تکنولوژیهای ارتباطی از قبیل 3G یا 4G به اینترنت متصل شوند ، تعداد تجهیزات بسیار بیشتر از تعداد کاربران انسانی خواهد بود . یکی از مشکلات اصلی در این بین نام گذاری و شناسایی این تعداد شئ در اینترنت می باشد. از طرفی تجهیزات با پروتکل ها و قابلیت های ناهمگونی با یکدیگر تولید می شوند که هر یک از آنها نیازمندیهای خاصی را برای استفاده لازم دارند.<br />
*هزینه سرویس و نگهداری <br />
با توجه به تعداد زیاد سنسورها موضوع نگهداری و پشتیبانی آنها از اهمیت بالایی برخوردار می باشد . چرا که به جهت کثرت وسیع در مقیاس بسیار زیاد ، ممکن است حجم فعالیتهای نگهداری و پشتیبانی آنها به طرز خیلی سریعی افزایش یابد به طوری که مزایای استفاده از آنها را تحت الشعاع قرار دهد . تکنولوژیها و دانش به کار رفته در تولید آنها باید به گونه ای باشد که قابلیت نصب سریع و آسان آنها حتی توسط کاربران عادی میسر و سهل باشد .<br />
از طرفی در صورت بهینه نبودن مصرف انرژی تجهیزات و سنسورهای متصل به آنها ، همزمان با افزایش تعداد تجهیزات و سنسورها ، انرژی مصرفی آنها افزایش می یابد. لذا یکی از چالشهای مهم دیگر مصرف انرژی این تجهیزات می باشد که ایجاب می کند از سنسورهای با مصرف انرژی بسیار کم در اینترنت اشیاء استفاده شود .<br />
بسیاری از تجهیزات به دلیل محل های نصب مختلف دسترسی به منبع تغذیه ندارند . لذا در بسیاری از مواقع ضروری است از باتری برای تامین برق مصرفی تجهیزات استفاده شود . با توجه به عمر محدود باتری ها و به منظور اطمینان از کاهش هزینه های نگهداری ، ضروری است تکنولوژی به کار رفته در ساخت باتری ها به گونه ای باشد که به مدت بسیار طولانی نیاز به تعویض نداشته باشند .<br />
*شبکه سنسورها <br />
اتصال تعداد زیاد سنسور و تجهیز به شبکه یکی از دغدغه های مهم در اینترنت اشیاء می باشد . صرف نظر از نام گذاری و شناسایی تجهیزات که در بالا به آن اشاره شد امکان تبادل داده در شبکه به دلیل ناهمگونی تجهیزات ممکن است دشوار باشد .از طرفی به دلیل تعداد بسیار زیاد تجهیزات و پروتکل های ارتباطی متنوع ، تامین امنیت و حریم خصوصی در این شبکه ها بسیار دشوار خواهد بود .<br />
<br />
*اطلاعات و داده ها<br />
داده های تولیدی توسط تجهیزات در اینترنت اشیاء ، ویژگیها و نیازمندیهای خاصی دارند که آنها را با داده های تولیدی توسط انسان متمایز میکند.این داده ها در بسیاری از مواقع نیاز به پردازش بی وقفه و بلادرنگ دارند . در برخی کاربردها داده ها بی وقفه تولید می شوند پردازش بی وقفه بسیار حیاتی می باشد و توقف آن مقدور نبوده و یا ممکن است اهداف استفاده از اشیاء را نقض کند .<br />
بدیهی است که داده های تولیدی توسط تعداد کثیری از سنسورها به طرز بسیار زیادی مشکل افزونگی اطلاعات را خواهد داشت . به عنوان مثال ممکن است دو سنسور مکان یاب در دو نقطه متفاوت در یک شهر ، هر دو اسم شهر را به عنوان موقعیت مکانی ارسال نمایند . حال تصور کنیم که برای چند فیلد اطلاعاتی و تعداد میلیونی سنسورها چه حجمی از داده های تکراری تولید خواهد شد.<br />
حجم زیاد داده ها و افزونگی اطلاعات تامین صحت ، جامعیت و قابلیت اطمینان داده ها را دشوار می کند .در اینصورت تفکیک اطلاعات درست از نادرست کاری بسیار دشوار خواهد بود .<br />
همانطور که در بالا و در توضیحات مربوط به اینترنت اشیاء بدان اشاره شد ، هدف از جمع آوری اطلاعات خام و انتقال آنها در شبکه ، تبدیل آنها به اطلاعات و در تولید دانش و انجام عملیاتی بر مبنای دانش تولید شده می باشد. لذا یکی از اصلیترین مشکلات موجود در اینترنت اشیاء ، امکان داده کاوی و استخراج دانش از اطلاعات حجیم تولید شده است که نیازمند الگوریتم ها و مکانیزمهای پیچیده ای می باشد .<br />
<br />
=== رایانش ابری ===<br />
رایانش ابری پدیده سالهای اخیر دنیای تکنولوژی فناوری اطلاعات و ارتباطات می باشد که در سالهای اخیر رشد و توسعه بسیار سریعی داشته است . توسعه سریع سخت افزار و نرم افزار و افزایش روز افزون نیاز به منابع ذخیره سازی ، پردازشی ، ارتباطی و کاربردی ، گران بودن هزینه تامین این منابع ، مشکلات نگهداری و پشتیبانی آنها ، همه و همه باعث شده اند که رایانش از کامپیوتر ها و تجهیزات رومیزی به اینترنت و مراکز داده عظیم منتقل شوند . بدین ترتیب بسیاری از نگرانی ها و دغدغه ها از چندین میلیون کاربر به چند راده دهنده خدمات ابری منتقل می شود و کاربران فارغ از مشکلات و نگرانیهای ذکر شده و تنها بر مبنای مبالغ پرداختی خود خدمات نهایی را دریافت می کنند .<br />
خدمات قابل ارائه در رایانش ابری را می توان به چهار اصلی تقسیم می شود :<br /><br />
<br />
Software as a service (SaaS)<br /><br />
در این مدل از رایانش ابری ، نرم افزار به عنوان سرویس یا خدمت نهایی به کاربر ارائه می شود . در این حالت کاربر نگرانی ای در خصوص نصب نرم افزار و یا منابع مورد نیاز آن نداشته و تنها بر اساس مبلغ پرداختی خود از نرم افزار موضوع خدمت بهره خواهد برد . تنها نیازمندی کاربر در این حالت داشتن ارتباط اینترنتی و ارتباط با مرکز داده ارائه دهنده خدمت خواهد بود .<br /><br />
Platform as a service (PaaS)<br /><br />
<br />
در مدل سکو به عنوان خدمت ، سکوی توسعه نرم افزار و برنامه کاربردی در اختیار کاربر قرار می گیرد .در این حالت تمام منابع و ابزارهای مورد نیاز کاربر برای ساخت برنامه های کاربردی در اختیار آن قرار خواهد گرفت .<br /><br />
<br />
Network as a service(NaaS)<br /><br />
<br />
مدل شبکه به عنوان خدمت ، یک یا چند شبکه مجازی تمام قابلیت ها و امکانات موجود در شبکه های واقعی در اختیار کاربر یا سازمان قرار می گیرد . در این حالت کاربر می تواند تمام پیکربندیها و تنظیمات لازم را به همراه نود ها و شناسه های آی پی در این شبکه تعریف کند.<br /><br />
<br />
Infrastructure as a service (IaaS)<br /><br />
<br />
در مدل زیرساخت به عنوان سرویس ، نیازمندیهای ذخیریه سازی و پردازشی کاربر در اختیار وی قرار داده می شود و کاربر می تواند در قبال پرداخت مبلغ اجاره ای ، به مدت زمان مشخصی منابع ذخیره سازی و پردازشی خود را بدون نیاز به خرید تجهیزات در اختیار داشته باشد .<br />
=== CloudIOT و لزوم یکپارچگی IOT و Cloud ===<br />
اینترنت در حال توسعه می باشد و توسعه اینترنت و گستردگی و سهولت استفاده از آن ، نیاز به استفاده وسیع از آن را بیش از پیش می کند . روز به روز به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . این تجهیزات در گذشته محدود به کامپیوتر های شخصی بوده اند ولی در حال حاضر به دلیل امکان استفاده از اینترنت به منظور دسترسی به اطلاعات دقیق و به روز راه دور ، به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . تجهیزات جدید با هدف رفع نیازمندیهای بشری در زمینه های مختلف زندگی تولید می شوند و امکان دسترسی انسان به آنها و کنترل آنها از راه دور به عنوان یکی از ملزومات در تولید تجهیزات لحاظ می شود .هر دستگاه متصل داده هایی را از محیط های پیرامونی دریافت و آنها را ذخیره می کند . روز به روز به حجم داده های تولیدی افزوده می شود و لزوم نگهداری آنها در فضایی امن و مطمئن ضرورت پیدا می کند . به منظور تولید اطلاعات مفید از داده ها ، ضروری است پردازشهایی روی آنها انجام شود و با افزایش حجم و پیچیدگی اطلاعات لزوم نیاز به منابع پردازشی قوی آشکار می شود . به منظور سهولت دسترسی به اطلاعات در هر زمان و مکانی ضروری است اطلاعات بر روی شبکه های محلی یا اینترنت تبادل شود . در نهایت برای تولید دانش بیشتر از آنها ضروری است تحلیل های پیچیده و زیادی روی آنها انجام شود .<br /><br />
<br />
بنابراین ،با توجه به مواردی که بیان شد اهم مشکلات و دغدغه های موجود در اینترنت اشیاء با می توان به شرح زیر بیان کرد :<br />
* افزایش سریع اطلاعات و نیاز به فضای دخیره سازی که در تجهیزات وجود ندارد <br />
* افزایش نیازمندیهای پردازشی که در اینترنت اشیاء موجود نیست <br />
* افزایش ارتباطات بین موجودیت ها در اینترنت اشیاء<br />
* نیاز به منابع سخت افزاری و نرم افزاری داده کاوی و تولید دانش<br />
<br />
<br />
تکنولوژی های اینترنت اشیاء و رایانش ابری ، هر کدام تغییرات مستقل از یکدیگر داشته اند ولی در حال حاضر مزایای یکپارچگی دو زمینه به اندازه ای زیاد است که به منظور فراهم شدن امکان استفاده مناسب و مفید از هر دو تکنولوژی نا گزیر به یکپارچه سازی آنها می باشیم .به منظور برآوردی از میزان توسعه و علاقه مندیها به دو مفهوم و نیز موضوع یکپارچگی بین آنها ، شکل 2 به خوبی روند آن را در سالهای اخیر نشان می دهد.<br /><br />
<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 3<br />
|-<br />
| http://s6.picofile.com/file/8283731226/IOTTrend.JPG<br />
|}<br />
<br />
===درخت دانش===<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 4-درخت دانش<br />
|-<br />
| http://s2.picofile.com/file/8283732484/Tree.JPG<br />
|}<br />
===جدول دانش ===<br />
<br />
<br /><br />
<br />
[[پرونده:cloudIOT_Table.JPG|100px|قاب|وسط]]<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== بدنه تحقیق ==<br />
<br />
با توجه به مزایای رایانش ابری که در بالا توضیح داده شده ، و محدودیت های اینترنت اشیاء در توسعه ، بسیاری از این محدودیت ها همان مواردی می باشند که در مزایای رایانش ابری وجود دارند . لذا اینترنت اشیاء با استفاده از این قابلیت ها در رایانش ابری می تواند بسیاری از محدودیت ها و مشکلات موجود در توسعه را مرتفع سازد . رایانش ابری یک راهکار پر فایده ای برای پیاده سازی مدیریت سرویس دراینتر نت اشیاء ارائه می کند و در عوض می تواند از اینترنت اشیاء به واسطه توسعه آن در دنیای واقعی منتفع شود و سرویس ها و خدمات جدیدی را در یک فضای توزیع شده و مجازی و در ابعاد مختلف زندگی انسان ایجاد نماید .رایانش ابری در CloudIOT به عنوان لایه واسط بین اشیاء متصل به اینترنت و برنامه های کاربردی عمل می کند . به طوری که تمام پیچیدگیهای لایه های پایین را از دید کار بر مخفی می سازد .<br /><br />
<br />
<br />
<br />
با توجه به توضیحات بالا در خصوص هر دو تکنولوژی می توان از فرصتها و مزایای رایانش ابری به منظور رفع چالشهای موجود در اینترنت اشیاء بهره برد . در ادامه با جمع بندی مشکلات ذکر شده در اینترنت اشیاء ، راهکارهای رایانش ابری جهت رفع آنها را تشریح می شود .<br /><br />
*منابع ذخیره سازی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء تعداد زیادی از تجهیزات همواره در حال تولید داده ها ساخت یافته و یا غیر ساخت یافته با حجم و نوع مختلف می باشند . این داده ها در نهایت ممکن است به جمع بندی ، نمایش ، بایگانی، نمایش بصری ، دسترسی و ... نیاز داشته باشند . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن فضای ذخیره سازی ارزان و متناسب با نیاز ، مناسب ترین و بهینه ترین راهکار برای این کاربرد ها می باشد . <br />
از طرفی به دلیل تامین سطح بالایی از امنیت و تامین حریم خصوصی در رایانش ابری، یکی دیگر از مهمترین مشکلات مربوط به اطلاعات در اینترنت اشیاء به واسطه بهره گیری از آن مرتفع می شود .<br /><br />
*منابع پردازشی <br /><br />
تجهیزات در اینترنت اشیاء منایع پردازشی بسیار محدودی دارند و ضروری است اطلاعات را به منظور پردازش به نود های سریعتر با قابلیت هاتی پردازشی بیشتر ارسال کنند. در صورتی که تناسبی بین اطلاعات تولیدی و زیرساخت محاسباتی وجود نداشته باشد پردازش اطلاعات با مشکل مواجه می شود . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن منابع پردازشی سریع و متناسب با نیاز می تواند راهکار مناسبی برای رفع مشکل باشد .<br /><br />
*منابع ارتباطی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء ، به دلیل لزوم ارتباط تجهیزات با اینترنت و با یکدیگر ، هر دستگاه از شناسه مستقلی در شبکه برخوردار خواهد بود و برای تبادل اطلاعات به سخت افزار های ارتباطی نیاز خواهد داشت . هزینه تامین و نگهداری هر یک از این تجهیزات زیاد بوده و ممکن است مقرون به صرفه نباشد . رایانش ابری به دلیل امکان فراهم نمودن شبکه یا شبکه های مستقل ، کاربران را از تامین تجهیزات سخت افزاری ازتباطی و هزینه های نگهداری و مدیریت آنها بی نیاز می کند .<br />
جدول زیر نیازمندی اینترنت اشیاء به رایانش ابری را از ابعاد مختلف نشان می دهد . <br /><br />
{|<br />
|-<br />
| جدول 1<br />
|-<br />
| http://s1.picofile.com/file/8283763192/Complementarity.JPG<br />
|}<br />
<br />
== نتیجه گیری ==<br />
در این تحقیق سعی شد از مقالات و تحقیقات مختلف انجام شده ، مفاهیم رایانش ابری و اینترنت اشیاء بیان شده و لزوم یکپارچگی این دو زمینه تشریح شود . یکپارچگی که ماحصل آن ایجاد مفهوم جدیدی به نام cloud of thing(CoT) می باشد .بدیهی است هر زمینه تکنولوژیکی در ابتدای کار با چالشها و محدودیت هایی در توسعه و کاربرد پذیری روبه رو می باشد . در این تحقیق مشکلات و مسائلی که اینترنت اشیاء با آن روبرو بود بیان شد و راهکارهای رایانش ابری برای این مشکلات ارائه شد . علیرغم این که این راهکارها بسیاری از مشکلات را مرتفع می سازد ولی با این حال بخشی از مشکلات به قوت خود باقی است. یکسان سازی پورتکل های ارتباطی تجهیزات ، ایجاد مدل های اطلاعاتی ساخت یافته ، ، توسعه پروتکل های ارتباطی جدید و یا توسعه استانداردهای جدید در ساخت ، راه اندازی و استفاده از تجهیزات همه و همه از چالشهایی هستند که رفع همه آنها به گذشت زمان و به تحقیقات بیشتر نیاز دارد .<br />
<br />
== مراجع ==<br />
<br />
1. Y.-K. Chen "Challenges and opportunities of internet of things" <em>The Proceedings of 17th Asia and South Pacific Design Automation Conference</em> 2012.<br />
<br />
2. M. Wu "Research on the architecture of Internet of things" <em>The Proceedings of 3rd International Conference on Advanced Computer Theory and Engineering</em>.<br />
<br />
3. G. Kortuem F. Kawsar D. Fitton and V. Sundramoorthi "Smart objects and building blocks of internet of things" <em>IEEE Internet Computing Journal</em> vol. 14 no. 1 pp. 44-51 2010.<br />
<br />
4. R. Khan S. Ullah Khan R. Zaheer and S. Khan "Future internet: The internet of things architecturepossible applications and key challenges" <em>The Proceedings of 10th International Conference on Frontiers of Information Technology Islamabad Pakistan</em> 2012.<br />
<br />
5. D. Uckelamann M. Harrison and F. Michahelles <em>Architecting the Internet of Things</em> 2011.<br />
<br />
6. S. Zhang "Cloud computing research and development trend" <em>The Proceedings of International Conference on Future Networks</em> 2010.<br />
<br />
7. W. Ma "The survey and research on application of cloud computing" <em>The Proceedings of 7th International Conference on Computerl Science and Education</em> 2012.<br />
<br />
8. Y. Jadeja "Cloud computing-concepts architecture and challenges" <em>The Proceedings of International Conference on Computing Electronics and Electrical Technologies</em> 2012.<br />
<br />
9. M. Zhou "Services in the cloud computing era: A survey" <em>The Proceedings of 4th International Universal Communications Symposium</em> 2010.<br />
<br />
10. J. Gubbi R. Buyya S. Marusic and M. Palaniswami "Internet of things (iot): A vision architectural elements and future directions" <em>Technical Report CLOUDS-TR-2012-2012 July</em> 2012.<br />
<br />
11. D. Evans "The internet of things how the next evolution of the internet is changing everything" <em>Whitepaper Cisco Internet Business Solutions Group (IBSG)</em> 2011.<br />
<br />
12. "British internet users' personal information on major 'cloud' storage services can be spied upon routinely by US authorities" <em>The Independent</em> 2013.</div>Aminsalehzadehhttp://wiki.occc.ir/index.php?title=Cloud_of_Things:_Integrating_Internet_of_Things_and_cloud_computing_and_the_issues_involved&diff=16876Cloud of Things: Integrating Internet of Things and cloud computing and the issues involved2017-01-25T00:17:02Z<p>Aminsalehzadeh: /* بدنه تحقیق */</p>
<hr />
<div>== چکیده ==<br />
<br /><br />
<br />
اینترنت اشیاء و یارانش ابری به عنوان دو تکنولوژی مهم از سالیان گذشته نقشی اساسی در زندگی انسان در عصر حاضر ایفا میکنند . مفهوم اینترنت اشیاء در بردارنده ارتباطات تجهیزات و دستگاههایی با قابلیت اتصال به اینترنت می باشد. انسان با گذشت زمان همواره و پیشرفت تکنولوژی سعی می کند از امکانات و تجهیزات بی جان در انجام فعالیتهای خود استفاده کند . پدیده اینترنت و گستردگی استفاده از آن در کامپیوتر های شخصی و خانگی ، زمینه استفاده از آن در غالب تجهیزات مورد استفاده انسان را فراهم کرده است . با گذشت زمان همواره به تعداد انواع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت اضافه می شود و هوشمندی تجهیزات روز به روز به عنوان یکی از نیازمندیهای بشر پر رنگ تر از قبل می شود . این تجهیزات با فراهم شدن امکان اتصال به اینترنت می توانند اطلاعات دقیق و به روزی را در اختیار انسان قرار دهند و کاربر انسانی با دریافت اطلاعات از تجهیرات و با صدور فرمانهایی تحت بستر اینترنت می تواند فعالیتهایی را به واسطه تجهیزات متصل به اینترنت انجام دهد <br />
از طرفی با توسعه استفاده از شبکه های ارتباطی و نیز تجهیزات رایانه ای در سازمانها ، داشتن تجهیزات و ملزمات ذخیره سازی و پردازشی قدرتمند ، به روز و امن مزیتهای رقابتی چشمگیری در کسب و کار های سازمانها ایجاد می کند . با توجه به هزینه های زیاد تجهیزات دخیره سازی ، پردازشی و ارتباطی و نیز لزوم نگهداری و پشتیبانی این تجهیزات جهت دریافت خدمات به روز و امن ، سازمانها و کاربران انسانی را با چالشهای عدیده ای در جهت بهره برداری از مزایا و فرصتهای بالقوه این قبیل تکنولوژی ها مواجه می کند. این قبیل چالشها و مشکلات پدید آورنده مفهومی به نام رایانش ابری شده است که در پی آن سازمانها و کاربران می توانند فارغ از دغدغه ها و چالشهای مذکور با پرداخت هزینه هایی تمامی نیازمندیهای مد نظر خود را با کیفیت و کمیت مشخصی در قالب خدمات ابری در اختیار بگیرند .<br />
با در نظر گرفتن هر دو مفهوم رایانش ابری و اینترنت اشیا امکان بهره برداری از تجهیزات هوشمند در زمینه های مختلف زندگی در قالب خدمات ابری ، مفهوم و زمینه جدیدی به نام CloudIOT ایجاد نموده است . در این مفهوم تلاش بر این است که از تمامی فرصت ها و زمینه های مفید اینترنت اشیاء در قالب خدمات و جهارچوبهای رایانش ابری بهره برداری شود به نحوی که چالشهای موجود در هر دوزمینه به حداقل برسد . در این تحقیق سعی شده است ضمن ارائه مفاهیمی از هر دو زمینه تکنولوژیکی دغدغه ها و مشکلات موجود در یکپارچگی دو زمینه مذکور بررسی شده و راهکارها و امکانات موجود جهت رفع این دغدغه ها و یا حداقل کم کردن مشکلات بهره برداری از آنها بررسی شود<br />
<br /><br />
<br />
== مقدمه ==<br />
در سال 1999 کوین اشتون پیش بینی کرد که آینده رایانش بیش از آنکه وابسته به اطلاعات و داده های تولیدی یا ارائه شده توسط انسان باشد به اطلاعات تولید شده توسط اشیاء با قابلیت پردازش بستگی دارد .بنابراین وی ایده ای به نام اینترنت اشیاء را ارائه کرد که در آن اشیاء شناسایی شده و قادرند اطلاعاتی از پیرامون خود دریافت یا برداشت نمایند . این اشیاء قادرند به یکدیگر متصل شده و در تعامل با سرور ها ، اطلاعاتی را با آنها ردو بدل کنند.اشیاء در این مفهوم با پرس و جو از یکدیگر قادر خواهند بود ضمن دریافت اطلاعات درست از یکدیگر در هم تاثیر گذار بوده و در وضعیت خود و یا حتی در برنامه های خود تغییراتی را ایجاد نمایند .اشیاء به واسطه سنسورهایی که دارند اطلاعات را دریافت می کنند و در صورت تعبیه عامل های نرم افزاری هوشمند در آنها انسانها قادر خواهند بود هر رخداد یا وضعیتی را در محیط پیرامونی خود کنترل و رهگیری نمایند . استفاده از این عامل ها و تجهیزات می تواند در جهت کاهش هر گونه کمبود اطلاعاتی و یا در جهت کاهش هزینه ها مورد استفاده قرار گیرد . از طرفی رایانش ابری به عنوان یکی از پدیده های تکنولوژیکی چند سال اخیز به دلیل مزایا و قابلیت ها مهم و فراوان بسیار فراگیر شده است و تقریبا اغلب سرویسهای مورد نیاز کاربران را می توانند در حوزه رایانش ابری با کیفیت مناسب ارائه شوند . همین موضوع ما را ناگزیر می کند در حوزه اینترنت اشیاء نیز از این قابلیتهای رایانش ابری استفاده نماییم . در این تحقیق سعی شده است ضمن تشریح مبانی هر دو تکنولوژی ، به مشکلات و چالشهای موجود و آینده در یکپارچگی آنها پرداخته شود .<br />
<br />
== بررسی ادبیات موضوع ==<br />
=== اینترنت اشیاء ===<br />
<br />
اینترنت اشیاء به عنوان آینده تجهیزات پردازشی و اینترنت تلقی می شود . در این مفهوم عبارت شی هر تجهیز ارتباطی یا غیر ارتباطی را می تواند شامل شود . از تجهیزات هوشمند در لایه های بالایی گرفته تا سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات محیط در لایه های پایینی .در این مفهوم اشیاء تشکیل دهنده گرههای ارتباطی می باشند که به واسطه پروتکل هایی با یکدیگر به تبادل اطلاعات می پردازند. برخی ار این اشیاء متصل به یکدیگر تنها جنبه استاتیک و فیزیکی دارند و صرفا به دریافت و یا ارسال اطلاعات می پردازند ولی برخی دیگر از این دسته تجهیزات هوشمند می باشند که قابلیت هایی فراتر از این موارد داشته و قادرند به واسطه منابع سخت افزاری ، ارتباطی و نرم افزاری که در اختیار دارند برخی از فعالیتهای انسانی را به جای انسان و به صورت خودکار انجام دهند .در شکل شماره 1 فرایند تغییر داده های خام و تبدیل آنها به اطلاعات و دانش مفید در اینترنت اشیاء نمایش داده شده است .<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 1<br />
|-<br />
| http://s1.picofile.com/file/8283748834/IOTDataFlow.JPG<br />
|}<br />
<br />
==== معماری ====<br />
معماری اینترنت اشیاء از چند بخش اصلی تشکیل شده است :1. لایه دریافت یا ادراک 2. لایه شبکه و 3. لایه کاربرد . برخی محققان دو لایه دیگر نیز به موارد فوق اضافه کرده اند . این لایه های اضافی عبارتند از لایه میان افزار و لایه کسب و کار. لایه میان افزار بین لایه شبکه و کاربرد و لایه کسب و کار به عنوان بالاترین لایه و بالاتر از لایه کاربرد قرار می گیرد .<br /><br />
لایه دریافت /ادراک : در این لایه کلیه تجهیزات متصل به شبکه اینترنتی به واسطه سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات ، اطلاعاتی از محیط پیرامونی دریافت می کنند .هدف اصلی در این لایه جمع پآوری اطلاعات می باشد.<br /><br />
لایه میان افزار: اطلاعات جمع آوری شده از لایه ادراک که به واسطه لایه شبکه منتقل شده است در این لایه ذخیره سازی و مدیریت می شوند . اطلاعات ذخیره و پردازش می شود و تصمیمات خاصی بر مبنای قواعد از پیش تعریف شده ای به صورت خودکار اتخاد می شود و سپس خروجی به لایه بعدی یعنی لایه کاربرد انتقال می یابد. <br /><br />
لایه کاربرد :در این لایه اطلاعات و خروجی دریافتی از لایه میان افزار مدیریت شده و نمایی از اطلاعات دریافتی ارائه می شود . اطلاعات خام دریافتی از پاین ترین لایه ، متناسب با نیازمندیهای کاربر ارائه می شود و مفهوم هوشمندی در خروجی ها نمود پیدا می کند . شهر هوشمند ، ردیابی حمل و نقل ، سیستم سلامت هوشمند و ... از جمله مثالهایی از لابه کاربرد در اینترنت اشیاء به شمار می روند .<br /><br />
لایه کسب و کار : آخرین لایه از معماری پنج لایه ای اینترنت اشیاء می باشد که در آن امکان کسب درآمد از اطلاعات جمع آوری شده در قالب سرویسها و خدمات مختلف میسر می شود . به عبارت دیگر ، اطلاعات لایه کاربرد در قالب خدمات معنی داری مدل سازی شده و ارائه می شود و مجموع سرویس ها و مدل های اطلاعاتی تولید شده امکان ایجاد سرویسها و مدلهای جدید را فراهم می کند .در این مرحله تحلیل و بررسی اطلاعات در زمینه های مختلف با هدف تولید دانش انجام می شود که ارزشهای ایجاد شده از دانش تولیدی در این لایه ، منجر به کسب درآمد برای ارائه دهنده خدمات می شود . <br /><br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 2<br />
|-<br />
| http://s8.picofile.com/file/8283573942/IOTLayers.JPG<br />
|}<br />
==== چالشها ====<br />
*رشد سریع <br />
با توجه به رشد سریع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت و به ویژه تولید سنسورهایی که به قادرند به صورت مستقل با استفاده از برخی تکنولوژیهای ارتباطی از قبیل 3G یا 4G به اینترنت متصل شوند ، تعداد تجهیزات بسیار بیشتر از تعداد کاربران انسانی خواهد بود . یکی از مشکلات اصلی در این بین نام گذاری و شناسایی این تعداد شئ در اینترنت می باشد. از طرفی تجهیزات با پروتکل ها و قابلیت های ناهمگونی با یکدیگر تولید می شوند که هر یک از آنها نیازمندیهای خاصی را برای استفاده لازم دارند.<br />
*هزینه سرویس و نگهداری <br />
با توجه به تعداد زیاد سنسورها موضوع نگهداری و پشتیبانی آنها از اهمیت بالایی برخوردار می باشد . چرا که به جهت کثرت وسیع در مقیاس بسیار زیاد ، ممکن است حجم فعالیتهای نگهداری و پشتیبانی آنها به طرز خیلی سریعی افزایش یابد به طوری که مزایای استفاده از آنها را تحت الشعاع قرار دهد . تکنولوژیها و دانش به کار رفته در تولید آنها باید به گونه ای باشد که قابلیت نصب سریع و آسان آنها حتی توسط کاربران عادی میسر و سهل باشد .<br />
از طرفی در صورت بهینه نبودن مصرف انرژی تجهیزات و سنسورهای متصل به آنها ، همزمان با افزایش تعداد تجهیزات و سنسورها ، انرژی مصرفی آنها افزایش می یابد. لذا یکی از چالشهای مهم دیگر مصرف انرژی این تجهیزات می باشد که ایجاب می کند از سنسورهای با مصرف انرژی بسیار کم در اینترنت اشیاء استفاده شود .<br />
بسیاری از تجهیزات به دلیل محل های نصب مختلف دسترسی به منبع تغذیه ندارند . لذا در بسیاری از مواقع ضروری است از باتری برای تامین برق مصرفی تجهیزات استفاده شود . با توجه به عمر محدود باتری ها و به منظور اطمینان از کاهش هزینه های نگهداری ، ضروری است تکنولوژی به کار رفته در ساخت باتری ها به گونه ای باشد که به مدت بسیار طولانی نیاز به تعویض نداشته باشند .<br />
*شبکه سنسورها <br />
اتصال تعداد زیاد سنسور و تجهیز به شبکه یکی از دغدغه های مهم در اینترنت اشیاء می باشد . صرف نظر از نام گذاری و شناسایی تجهیزات که در بالا به آن اشاره شد امکان تبادل داده در شبکه به دلیل ناهمگونی تجهیزات ممکن است دشوار باشد .از طرفی به دلیل تعداد بسیار زیاد تجهیزات و پروتکل های ارتباطی متنوع ، تامین امنیت و حریم خصوصی در این شبکه ها بسیار دشوار خواهد بود .<br />
<br />
*اطلاعات و داده ها<br />
داده های تولیدی توسط تجهیزات در اینترنت اشیاء ، ویژگیها و نیازمندیهای خاصی دارند که آنها را با داده های تولیدی توسط انسان متمایز میکند.این داده ها در بسیاری از مواقع نیاز به پردازش بی وقفه و بلادرنگ دارند . در برخی کاربردها داده ها بی وقفه تولید می شوند پردازش بی وقفه بسیار حیاتی می باشد و توقف آن مقدور نبوده و یا ممکن است اهداف استفاده از اشیاء را نقض کند .<br />
بدیهی است که داده های تولیدی توسط تعداد کثیری از سنسورها به طرز بسیار زیادی مشکل افزونگی اطلاعات را خواهد داشت . به عنوان مثال ممکن است دو سنسور مکان یاب در دو نقطه متفاوت در یک شهر ، هر دو اسم شهر را به عنوان موقعیت مکانی ارسال نمایند . حال تصور کنیم که برای چند فیلد اطلاعاتی و تعداد میلیونی سنسورها چه حجمی از داده های تکراری تولید خواهد شد.<br />
حجم زیاد داده ها و افزونگی اطلاعات تامین صحت ، جامعیت و قابلیت اطمینان داده ها را دشوار می کند .در اینصورت تفکیک اطلاعات درست از نادرست کاری بسیار دشوار خواهد بود .<br />
همانطور که در بالا و در توضیحات مربوط به اینترنت اشیاء بدان اشاره شد ، هدف از جمع آوری اطلاعات خام و انتقال آنها در شبکه ، تبدیل آنها به اطلاعات و در تولید دانش و انجام عملیاتی بر مبنای دانش تولید شده می باشد. لذا یکی از اصلیترین مشکلات موجود در اینترنت اشیاء ، امکان داده کاوی و استخراج دانش از اطلاعات حجیم تولید شده است که نیازمند الگوریتم ها و مکانیزمهای پیچیده ای می باشد .<br />
<br />
=== رایانش ابری ===<br />
رایانش ابری پدیده سالهای اخیر دنیای تکنولوژی فناوری اطلاعات و ارتباطات می باشد که در سالهای اخیر رشد و توسعه بسیار سریعی داشته است . توسعه سریع سخت افزار و نرم افزار و افزایش روز افزون نیاز به منابع ذخیره سازی ، پردازشی ، ارتباطی و کاربردی ، گران بودن هزینه تامین این منابع ، مشکلات نگهداری و پشتیبانی آنها ، همه و همه باعث شده اند که رایانش از کامپیوتر ها و تجهیزات رومیزی به اینترنت و مراکز داده عظیم منتقل شوند . بدین ترتیب بسیاری از نگرانی ها و دغدغه ها از چندین میلیون کاربر به چند راده دهنده خدمات ابری منتقل می شود و کاربران فارغ از مشکلات و نگرانیهای ذکر شده و تنها بر مبنای مبالغ پرداختی خود خدمات نهایی را دریافت می کنند .<br />
خدمات قابل ارائه در رایانش ابری را می توان به چهار اصلی تقسیم می شود :<br /><br />
<br />
Software as a service (SaaS)<br /><br />
در این مدل از رایانش ابری ، نرم افزار به عنوان سرویس یا خدمت نهایی به کاربر ارائه می شود . در این حالت کاربر نگرانی ای در خصوص نصب نرم افزار و یا منابع مورد نیاز آن نداشته و تنها بر اساس مبلغ پرداختی خود از نرم افزار موضوع خدمت بهره خواهد برد . تنها نیازمندی کاربر در این حالت داشتن ارتباط اینترنتی و ارتباط با مرکز داده ارائه دهنده خدمت خواهد بود .<br /><br />
Platform as a service (PaaS)<br /><br />
<br />
در مدل سکو به عنوان خدمت ، سکوی توسعه نرم افزار و برنامه کاربردی در اختیار کاربر قرار می گیرد .در این حالت تمام منابع و ابزارهای مورد نیاز کاربر برای ساخت برنامه های کاربردی در اختیار آن قرار خواهد گرفت .<br /><br />
<br />
Network as a service(NaaS)<br /><br />
<br />
مدل شبکه به عنوان خدمت ، یک یا چند شبکه مجازی تمام قابلیت ها و امکانات موجود در شبکه های واقعی در اختیار کاربر یا سازمان قرار می گیرد . در این حالت کاربر می تواند تمام پیکربندیها و تنظیمات لازم را به همراه نود ها و شناسه های آی پی در این شبکه تعریف کند.<br /><br />
<br />
Infrastructure as a service (IaaS)<br /><br />
<br />
در مدل زیرساخت به عنوان سرویس ، نیازمندیهای ذخیریه سازی و پردازشی کاربر در اختیار وی قرار داده می شود و کاربر می تواند در قبال پرداخت مبلغ اجاره ای ، به مدت زمان مشخصی منابع ذخیره سازی و پردازشی خود را بدون نیاز به خرید تجهیزات در اختیار داشته باشد .<br />
=== CloudIOT و لزوم یکپارچگی IOT و Cloud ===<br />
اینترنت در حال توسعه می باشد و توسعه اینترنت و گستردگی و سهولت استفاده از آن ، نیاز به استفاده وسیع از آن را بیش از پیش می کند . روز به روز به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . این تجهیزات در گذشته محدود به کامپیوتر های شخصی بوده اند ولی در حال حاضر به دلیل امکان استفاده از اینترنت به منظور دسترسی به اطلاعات دقیق و به روز راه دور ، به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . تجهیزات جدید با هدف رفع نیازمندیهای بشری در زمینه های مختلف زندگی تولید می شوند و امکان دسترسی انسان به آنها و کنترل آنها از راه دور به عنوان یکی از ملزومات در تولید تجهیزات لحاظ می شود .هر دستگاه متصل داده هایی را از محیط های پیرامونی دریافت و آنها را ذخیره می کند . روز به روز به حجم داده های تولیدی افزوده می شود و لزوم نگهداری آنها در فضایی امن و مطمئن ضرورت پیدا می کند . به منظور تولید اطلاعات مفید از داده ها ، ضروری است پردازشهایی روی آنها انجام شود و با افزایش حجم و پیچیدگی اطلاعات لزوم نیاز به منابع پردازشی قوی آشکار می شود . به منظور سهولت دسترسی به اطلاعات در هر زمان و مکانی ضروری است اطلاعات بر روی شبکه های محلی یا اینترنت تبادل شود . در نهایت برای تولید دانش بیشتر از آنها ضروری است تحلیل های پیچیده و زیادی روی آنها انجام شود .<br /><br />
<br />
بنابراین ،با توجه به مواردی که بیان شد اهم مشکلات و دغدغه های موجود در اینترنت اشیاء با می توان به شرح زیر بیان کرد :<br />
* افزایش سریع اطلاعات و نیاز به فضای دخیره سازی که در تجهیزات وجود ندارد <br />
* افزایش نیازمندیهای پردازشی که در اینترنت اشیاء موجود نیست <br />
* افزایش ارتباطات بین موجودیت ها در اینترنت اشیاء<br />
* نیاز به منابع سخت افزاری و نرم افزاری داده کاوی و تولید دانش<br />
<br />
<br />
تکنولوژی های اینترنت اشیاء و رایانش ابری ، هر کدام تغییرات مستقل از یکدیگر داشته اند ولی در حال حاضر مزایای یکپارچگی دو زمینه به اندازه ای زیاد است که به منظور فراهم شدن امکان استفاده مناسب و مفید از هر دو تکنولوژی نا گزیر به یکپارچه سازی آنها می باشیم .به منظور برآوردی از میزان توسعه و علاقه مندیها به دو مفهوم و نیز موضوع یکپارچگی بین آنها ، شکل 2 به خوبی روند آن را در سالهای اخیر نشان می دهد.<br /><br />
<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 3<br />
|-<br />
| http://s6.picofile.com/file/8283731226/IOTTrend.JPG<br />
|}<br />
<br />
===درخت دانش===<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 4-درخت دانش<br />
|-<br />
| http://s2.picofile.com/file/8283732484/Tree.JPG<br />
|}<br />
===جدول دانش ===<br />
<br />
<br /><br />
<br />
[[پرونده:cloudIOT_Table.JPG|100px|قاب|وسط]]<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== بدنه تحقیق ==<br />
<br />
با توجه به مزایای رایانش ابری که در بالا توضیح داده شده ، و محدودیت های اینترنت اشیاء در توسعه ، بسیاری از این محدودیت ها همان مواردی می باشند که در مزایای رایانش ابری وجود دارند . لذا اینترنت اشیاء با استفاده از این قابلیت ها در رایانش ابری می تواند بسیاری از محدودیت ها و مشکلات موجود در توسعه را مرتفع سازد . رایانش ابری یک راهکار پر فایده ای برای پیاده سازی مدیریت سرویس دراینتر نت اشیاء ارائه می کند و در عوض می تواند از اینترنت اشیاء به واسطه توسعه آن در دنیای واقعی منتفع شود و سرویس ها و خدمات جدیدی را در یک فضای توزیع شده و مجازی و در ابعاد مختلف زندگی انسان ایجاد نماید .رایانش ابری در CloudIOT به عنوان لایه واسط بین اشیاء متصل به اینترنت و برنامه های کاربردی عمل می کند . به طوری که تمام پیچیدگیهای لایه های پایین را از دید کار بر مخفی می سازد .<br /><br />
<br />
<br />
<br />
با توجه به توضیحات بالا در خصوص هر دو تکنولوژی می توان از فرصتها و مزایای رایانش ابری به منظور رفع چالشهای موجود در اینترنت اشیاء بهره برد . در ادامه با جمع بندی مشکلات ذکر شده در اینترنت اشیاء ، راهکارهای رایانش ابری جهت رفع آنها را تشریح می شود .<br /><br />
*منابع ذخیره سازی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء تعداد زیادی از تجهیزات همواره در حال تولید داده ها ساخت یافته و یا غیر ساخت یافته با حجم و نوع مختلف می باشند . این داده ها در نهایت ممکن است به جمع بندی ، نمایش ، بایگانی، نمایش بصری ، دسترسی و ... نیاز داشته باشند . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن فضای ذخیره سازی ارزان و متناسب با نیاز ، مناسب ترین و بهینه ترین راهکار برای این کاربرد ها می باشد . <br />
از طرفی به دلیل تامین سطح بالایی از امنیت و تامین حریم خصوصی در رایانش ابری، یکی دیگر از مهمترین مشکلات مربوط به اطلاعات در اینترنت اشیاء به واسطه بهره گیری از آن مرتفع می شود .<br /><br />
*منابع پردازشی <br /><br />
تجهیزات در اینترنت اشیاء منایع پردازشی بسیار محدودی دارند و ضروری است اطلاعات را به منظور پردازش به نود های سریعتر با قابلیت هاتی پردازشی بیشتر ارسال کنند. در صورتی که تناسبی بین اطلاعات تولیدی و زیرساخت محاسباتی وجود نداشته باشد پردازش اطلاعات با مشکل مواجه می شود . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن منابع پردازشی سریع و متناسب با نیاز می تواند راهکار مناسبی برای رفع مشکل باشد .<br /><br />
*منابع ارتباطی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء ، به دلیل لزوم ارتباط تجهیزات با اینترنت و با یکدیگر ، هر دستگاه از شناسه مستقلی در شبکه برخوردار خواهد بود و برای تبادل اطلاعات به سخت افزار های ارتباطی نیاز خواهد داشت . هزینه تامین و نگهداری هر یک از این تجهیزات زیاد بوده و ممکن است مقرون به صرفه نباشد . رایانش ابری به دلیل امکان فراهم نمودن شبکه یا شبکه های مستقل ، کاربران را از تامین تجهیزات سخت افزاری ازتباطی و هزینه های نگهداری و مدیریت آنها بی نیاز می کند .<br />
جدول زیر نیازمندی اینترنت اشیاء به رایانش ابری را از ابعاد مختلف نشان می دهد . <br /><br />
{|<br />
|-<br />
| جدول 1<br />
|-<br />
| http://s1.picofile.com/file/8283763192/Complementarity.JPG<br />
|}<br />
<br />
== نتیجه گیری ==<br />
<br />
<br />
== مراجع ==<br />
<br />
1. Y.-K. Chen "Challenges and opportunities of internet of things" <em>The Proceedings of 17th Asia and South Pacific Design Automation Conference</em> 2012.<br />
<br />
2. M. Wu "Research on the architecture of Internet of things" <em>The Proceedings of 3rd International Conference on Advanced Computer Theory and Engineering</em>.<br />
<br />
3. G. Kortuem F. Kawsar D. Fitton and V. Sundramoorthi "Smart objects and building blocks of internet of things" <em>IEEE Internet Computing Journal</em> vol. 14 no. 1 pp. 44-51 2010.<br />
<br />
4. R. Khan S. Ullah Khan R. Zaheer and S. Khan "Future internet: The internet of things architecturepossible applications and key challenges" <em>The Proceedings of 10th International Conference on Frontiers of Information Technology Islamabad Pakistan</em> 2012.<br />
<br />
5. D. Uckelamann M. Harrison and F. Michahelles <em>Architecting the Internet of Things</em> 2011.<br />
<br />
6. S. Zhang "Cloud computing research and development trend" <em>The Proceedings of International Conference on Future Networks</em> 2010.<br />
<br />
7. W. Ma "The survey and research on application of cloud computing" <em>The Proceedings of 7th International Conference on Computerl Science and Education</em> 2012.<br />
<br />
8. Y. Jadeja "Cloud computing-concepts architecture and challenges" <em>The Proceedings of International Conference on Computing Electronics and Electrical Technologies</em> 2012.<br />
<br />
9. M. Zhou "Services in the cloud computing era: A survey" <em>The Proceedings of 4th International Universal Communications Symposium</em> 2010.<br />
<br />
10. J. Gubbi R. Buyya S. Marusic and M. Palaniswami "Internet of things (iot): A vision architectural elements and future directions" <em>Technical Report CLOUDS-TR-2012-2012 July</em> 2012.<br />
<br />
11. D. Evans "The internet of things how the next evolution of the internet is changing everything" <em>Whitepaper Cisco Internet Business Solutions Group (IBSG)</em> 2011.<br />
<br />
12. "British internet users' personal information on major 'cloud' storage services can be spied upon routinely by US authorities" <em>The Independent</em> 2013.</div>Aminsalehzadehhttp://wiki.occc.ir/index.php?title=Cloud_of_Things:_Integrating_Internet_of_Things_and_cloud_computing_and_the_issues_involved&diff=16875Cloud of Things: Integrating Internet of Things and cloud computing and the issues involved2017-01-25T00:15:53Z<p>Aminsalehzadeh: /* بدنه تحقیق */</p>
<hr />
<div>== چکیده ==<br />
<br /><br />
<br />
اینترنت اشیاء و یارانش ابری به عنوان دو تکنولوژی مهم از سالیان گذشته نقشی اساسی در زندگی انسان در عصر حاضر ایفا میکنند . مفهوم اینترنت اشیاء در بردارنده ارتباطات تجهیزات و دستگاههایی با قابلیت اتصال به اینترنت می باشد. انسان با گذشت زمان همواره و پیشرفت تکنولوژی سعی می کند از امکانات و تجهیزات بی جان در انجام فعالیتهای خود استفاده کند . پدیده اینترنت و گستردگی استفاده از آن در کامپیوتر های شخصی و خانگی ، زمینه استفاده از آن در غالب تجهیزات مورد استفاده انسان را فراهم کرده است . با گذشت زمان همواره به تعداد انواع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت اضافه می شود و هوشمندی تجهیزات روز به روز به عنوان یکی از نیازمندیهای بشر پر رنگ تر از قبل می شود . این تجهیزات با فراهم شدن امکان اتصال به اینترنت می توانند اطلاعات دقیق و به روزی را در اختیار انسان قرار دهند و کاربر انسانی با دریافت اطلاعات از تجهیرات و با صدور فرمانهایی تحت بستر اینترنت می تواند فعالیتهایی را به واسطه تجهیزات متصل به اینترنت انجام دهد <br />
از طرفی با توسعه استفاده از شبکه های ارتباطی و نیز تجهیزات رایانه ای در سازمانها ، داشتن تجهیزات و ملزمات ذخیره سازی و پردازشی قدرتمند ، به روز و امن مزیتهای رقابتی چشمگیری در کسب و کار های سازمانها ایجاد می کند . با توجه به هزینه های زیاد تجهیزات دخیره سازی ، پردازشی و ارتباطی و نیز لزوم نگهداری و پشتیبانی این تجهیزات جهت دریافت خدمات به روز و امن ، سازمانها و کاربران انسانی را با چالشهای عدیده ای در جهت بهره برداری از مزایا و فرصتهای بالقوه این قبیل تکنولوژی ها مواجه می کند. این قبیل چالشها و مشکلات پدید آورنده مفهومی به نام رایانش ابری شده است که در پی آن سازمانها و کاربران می توانند فارغ از دغدغه ها و چالشهای مذکور با پرداخت هزینه هایی تمامی نیازمندیهای مد نظر خود را با کیفیت و کمیت مشخصی در قالب خدمات ابری در اختیار بگیرند .<br />
با در نظر گرفتن هر دو مفهوم رایانش ابری و اینترنت اشیا امکان بهره برداری از تجهیزات هوشمند در زمینه های مختلف زندگی در قالب خدمات ابری ، مفهوم و زمینه جدیدی به نام CloudIOT ایجاد نموده است . در این مفهوم تلاش بر این است که از تمامی فرصت ها و زمینه های مفید اینترنت اشیاء در قالب خدمات و جهارچوبهای رایانش ابری بهره برداری شود به نحوی که چالشهای موجود در هر دوزمینه به حداقل برسد . در این تحقیق سعی شده است ضمن ارائه مفاهیمی از هر دو زمینه تکنولوژیکی دغدغه ها و مشکلات موجود در یکپارچگی دو زمینه مذکور بررسی شده و راهکارها و امکانات موجود جهت رفع این دغدغه ها و یا حداقل کم کردن مشکلات بهره برداری از آنها بررسی شود<br />
<br /><br />
<br />
== مقدمه ==<br />
در سال 1999 کوین اشتون پیش بینی کرد که آینده رایانش بیش از آنکه وابسته به اطلاعات و داده های تولیدی یا ارائه شده توسط انسان باشد به اطلاعات تولید شده توسط اشیاء با قابلیت پردازش بستگی دارد .بنابراین وی ایده ای به نام اینترنت اشیاء را ارائه کرد که در آن اشیاء شناسایی شده و قادرند اطلاعاتی از پیرامون خود دریافت یا برداشت نمایند . این اشیاء قادرند به یکدیگر متصل شده و در تعامل با سرور ها ، اطلاعاتی را با آنها ردو بدل کنند.اشیاء در این مفهوم با پرس و جو از یکدیگر قادر خواهند بود ضمن دریافت اطلاعات درست از یکدیگر در هم تاثیر گذار بوده و در وضعیت خود و یا حتی در برنامه های خود تغییراتی را ایجاد نمایند .اشیاء به واسطه سنسورهایی که دارند اطلاعات را دریافت می کنند و در صورت تعبیه عامل های نرم افزاری هوشمند در آنها انسانها قادر خواهند بود هر رخداد یا وضعیتی را در محیط پیرامونی خود کنترل و رهگیری نمایند . استفاده از این عامل ها و تجهیزات می تواند در جهت کاهش هر گونه کمبود اطلاعاتی و یا در جهت کاهش هزینه ها مورد استفاده قرار گیرد . از طرفی رایانش ابری به عنوان یکی از پدیده های تکنولوژیکی چند سال اخیز به دلیل مزایا و قابلیت ها مهم و فراوان بسیار فراگیر شده است و تقریبا اغلب سرویسهای مورد نیاز کاربران را می توانند در حوزه رایانش ابری با کیفیت مناسب ارائه شوند . همین موضوع ما را ناگزیر می کند در حوزه اینترنت اشیاء نیز از این قابلیتهای رایانش ابری استفاده نماییم . در این تحقیق سعی شده است ضمن تشریح مبانی هر دو تکنولوژی ، به مشکلات و چالشهای موجود و آینده در یکپارچگی آنها پرداخته شود .<br />
<br />
== بررسی ادبیات موضوع ==<br />
=== اینترنت اشیاء ===<br />
<br />
اینترنت اشیاء به عنوان آینده تجهیزات پردازشی و اینترنت تلقی می شود . در این مفهوم عبارت شی هر تجهیز ارتباطی یا غیر ارتباطی را می تواند شامل شود . از تجهیزات هوشمند در لایه های بالایی گرفته تا سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات محیط در لایه های پایینی .در این مفهوم اشیاء تشکیل دهنده گرههای ارتباطی می باشند که به واسطه پروتکل هایی با یکدیگر به تبادل اطلاعات می پردازند. برخی ار این اشیاء متصل به یکدیگر تنها جنبه استاتیک و فیزیکی دارند و صرفا به دریافت و یا ارسال اطلاعات می پردازند ولی برخی دیگر از این دسته تجهیزات هوشمند می باشند که قابلیت هایی فراتر از این موارد داشته و قادرند به واسطه منابع سخت افزاری ، ارتباطی و نرم افزاری که در اختیار دارند برخی از فعالیتهای انسانی را به جای انسان و به صورت خودکار انجام دهند .در شکل شماره 1 فرایند تغییر داده های خام و تبدیل آنها به اطلاعات و دانش مفید در اینترنت اشیاء نمایش داده شده است .<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 1<br />
|-<br />
| http://s1.picofile.com/file/8283748834/IOTDataFlow.JPG<br />
|}<br />
<br />
==== معماری ====<br />
معماری اینترنت اشیاء از چند بخش اصلی تشکیل شده است :1. لایه دریافت یا ادراک 2. لایه شبکه و 3. لایه کاربرد . برخی محققان دو لایه دیگر نیز به موارد فوق اضافه کرده اند . این لایه های اضافی عبارتند از لایه میان افزار و لایه کسب و کار. لایه میان افزار بین لایه شبکه و کاربرد و لایه کسب و کار به عنوان بالاترین لایه و بالاتر از لایه کاربرد قرار می گیرد .<br /><br />
لایه دریافت /ادراک : در این لایه کلیه تجهیزات متصل به شبکه اینترنتی به واسطه سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات ، اطلاعاتی از محیط پیرامونی دریافت می کنند .هدف اصلی در این لایه جمع پآوری اطلاعات می باشد.<br /><br />
لایه میان افزار: اطلاعات جمع آوری شده از لایه ادراک که به واسطه لایه شبکه منتقل شده است در این لایه ذخیره سازی و مدیریت می شوند . اطلاعات ذخیره و پردازش می شود و تصمیمات خاصی بر مبنای قواعد از پیش تعریف شده ای به صورت خودکار اتخاد می شود و سپس خروجی به لایه بعدی یعنی لایه کاربرد انتقال می یابد. <br /><br />
لایه کاربرد :در این لایه اطلاعات و خروجی دریافتی از لایه میان افزار مدیریت شده و نمایی از اطلاعات دریافتی ارائه می شود . اطلاعات خام دریافتی از پاین ترین لایه ، متناسب با نیازمندیهای کاربر ارائه می شود و مفهوم هوشمندی در خروجی ها نمود پیدا می کند . شهر هوشمند ، ردیابی حمل و نقل ، سیستم سلامت هوشمند و ... از جمله مثالهایی از لابه کاربرد در اینترنت اشیاء به شمار می روند .<br /><br />
لایه کسب و کار : آخرین لایه از معماری پنج لایه ای اینترنت اشیاء می باشد که در آن امکان کسب درآمد از اطلاعات جمع آوری شده در قالب سرویسها و خدمات مختلف میسر می شود . به عبارت دیگر ، اطلاعات لایه کاربرد در قالب خدمات معنی داری مدل سازی شده و ارائه می شود و مجموع سرویس ها و مدل های اطلاعاتی تولید شده امکان ایجاد سرویسها و مدلهای جدید را فراهم می کند .در این مرحله تحلیل و بررسی اطلاعات در زمینه های مختلف با هدف تولید دانش انجام می شود که ارزشهای ایجاد شده از دانش تولیدی در این لایه ، منجر به کسب درآمد برای ارائه دهنده خدمات می شود . <br /><br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 2<br />
|-<br />
| http://s8.picofile.com/file/8283573942/IOTLayers.JPG<br />
|}<br />
==== چالشها ====<br />
*رشد سریع <br />
با توجه به رشد سریع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت و به ویژه تولید سنسورهایی که به قادرند به صورت مستقل با استفاده از برخی تکنولوژیهای ارتباطی از قبیل 3G یا 4G به اینترنت متصل شوند ، تعداد تجهیزات بسیار بیشتر از تعداد کاربران انسانی خواهد بود . یکی از مشکلات اصلی در این بین نام گذاری و شناسایی این تعداد شئ در اینترنت می باشد. از طرفی تجهیزات با پروتکل ها و قابلیت های ناهمگونی با یکدیگر تولید می شوند که هر یک از آنها نیازمندیهای خاصی را برای استفاده لازم دارند.<br />
*هزینه سرویس و نگهداری <br />
با توجه به تعداد زیاد سنسورها موضوع نگهداری و پشتیبانی آنها از اهمیت بالایی برخوردار می باشد . چرا که به جهت کثرت وسیع در مقیاس بسیار زیاد ، ممکن است حجم فعالیتهای نگهداری و پشتیبانی آنها به طرز خیلی سریعی افزایش یابد به طوری که مزایای استفاده از آنها را تحت الشعاع قرار دهد . تکنولوژیها و دانش به کار رفته در تولید آنها باید به گونه ای باشد که قابلیت نصب سریع و آسان آنها حتی توسط کاربران عادی میسر و سهل باشد .<br />
از طرفی در صورت بهینه نبودن مصرف انرژی تجهیزات و سنسورهای متصل به آنها ، همزمان با افزایش تعداد تجهیزات و سنسورها ، انرژی مصرفی آنها افزایش می یابد. لذا یکی از چالشهای مهم دیگر مصرف انرژی این تجهیزات می باشد که ایجاب می کند از سنسورهای با مصرف انرژی بسیار کم در اینترنت اشیاء استفاده شود .<br />
بسیاری از تجهیزات به دلیل محل های نصب مختلف دسترسی به منبع تغذیه ندارند . لذا در بسیاری از مواقع ضروری است از باتری برای تامین برق مصرفی تجهیزات استفاده شود . با توجه به عمر محدود باتری ها و به منظور اطمینان از کاهش هزینه های نگهداری ، ضروری است تکنولوژی به کار رفته در ساخت باتری ها به گونه ای باشد که به مدت بسیار طولانی نیاز به تعویض نداشته باشند .<br />
*شبکه سنسورها <br />
اتصال تعداد زیاد سنسور و تجهیز به شبکه یکی از دغدغه های مهم در اینترنت اشیاء می باشد . صرف نظر از نام گذاری و شناسایی تجهیزات که در بالا به آن اشاره شد امکان تبادل داده در شبکه به دلیل ناهمگونی تجهیزات ممکن است دشوار باشد .از طرفی به دلیل تعداد بسیار زیاد تجهیزات و پروتکل های ارتباطی متنوع ، تامین امنیت و حریم خصوصی در این شبکه ها بسیار دشوار خواهد بود .<br />
<br />
*اطلاعات و داده ها<br />
داده های تولیدی توسط تجهیزات در اینترنت اشیاء ، ویژگیها و نیازمندیهای خاصی دارند که آنها را با داده های تولیدی توسط انسان متمایز میکند.این داده ها در بسیاری از مواقع نیاز به پردازش بی وقفه و بلادرنگ دارند . در برخی کاربردها داده ها بی وقفه تولید می شوند پردازش بی وقفه بسیار حیاتی می باشد و توقف آن مقدور نبوده و یا ممکن است اهداف استفاده از اشیاء را نقض کند .<br />
بدیهی است که داده های تولیدی توسط تعداد کثیری از سنسورها به طرز بسیار زیادی مشکل افزونگی اطلاعات را خواهد داشت . به عنوان مثال ممکن است دو سنسور مکان یاب در دو نقطه متفاوت در یک شهر ، هر دو اسم شهر را به عنوان موقعیت مکانی ارسال نمایند . حال تصور کنیم که برای چند فیلد اطلاعاتی و تعداد میلیونی سنسورها چه حجمی از داده های تکراری تولید خواهد شد.<br />
حجم زیاد داده ها و افزونگی اطلاعات تامین صحت ، جامعیت و قابلیت اطمینان داده ها را دشوار می کند .در اینصورت تفکیک اطلاعات درست از نادرست کاری بسیار دشوار خواهد بود .<br />
همانطور که در بالا و در توضیحات مربوط به اینترنت اشیاء بدان اشاره شد ، هدف از جمع آوری اطلاعات خام و انتقال آنها در شبکه ، تبدیل آنها به اطلاعات و در تولید دانش و انجام عملیاتی بر مبنای دانش تولید شده می باشد. لذا یکی از اصلیترین مشکلات موجود در اینترنت اشیاء ، امکان داده کاوی و استخراج دانش از اطلاعات حجیم تولید شده است که نیازمند الگوریتم ها و مکانیزمهای پیچیده ای می باشد .<br />
<br />
=== رایانش ابری ===<br />
رایانش ابری پدیده سالهای اخیر دنیای تکنولوژی فناوری اطلاعات و ارتباطات می باشد که در سالهای اخیر رشد و توسعه بسیار سریعی داشته است . توسعه سریع سخت افزار و نرم افزار و افزایش روز افزون نیاز به منابع ذخیره سازی ، پردازشی ، ارتباطی و کاربردی ، گران بودن هزینه تامین این منابع ، مشکلات نگهداری و پشتیبانی آنها ، همه و همه باعث شده اند که رایانش از کامپیوتر ها و تجهیزات رومیزی به اینترنت و مراکز داده عظیم منتقل شوند . بدین ترتیب بسیاری از نگرانی ها و دغدغه ها از چندین میلیون کاربر به چند راده دهنده خدمات ابری منتقل می شود و کاربران فارغ از مشکلات و نگرانیهای ذکر شده و تنها بر مبنای مبالغ پرداختی خود خدمات نهایی را دریافت می کنند .<br />
خدمات قابل ارائه در رایانش ابری را می توان به چهار اصلی تقسیم می شود :<br /><br />
<br />
Software as a service (SaaS)<br /><br />
در این مدل از رایانش ابری ، نرم افزار به عنوان سرویس یا خدمت نهایی به کاربر ارائه می شود . در این حالت کاربر نگرانی ای در خصوص نصب نرم افزار و یا منابع مورد نیاز آن نداشته و تنها بر اساس مبلغ پرداختی خود از نرم افزار موضوع خدمت بهره خواهد برد . تنها نیازمندی کاربر در این حالت داشتن ارتباط اینترنتی و ارتباط با مرکز داده ارائه دهنده خدمت خواهد بود .<br /><br />
Platform as a service (PaaS)<br /><br />
<br />
در مدل سکو به عنوان خدمت ، سکوی توسعه نرم افزار و برنامه کاربردی در اختیار کاربر قرار می گیرد .در این حالت تمام منابع و ابزارهای مورد نیاز کاربر برای ساخت برنامه های کاربردی در اختیار آن قرار خواهد گرفت .<br /><br />
<br />
Network as a service(NaaS)<br /><br />
<br />
مدل شبکه به عنوان خدمت ، یک یا چند شبکه مجازی تمام قابلیت ها و امکانات موجود در شبکه های واقعی در اختیار کاربر یا سازمان قرار می گیرد . در این حالت کاربر می تواند تمام پیکربندیها و تنظیمات لازم را به همراه نود ها و شناسه های آی پی در این شبکه تعریف کند.<br /><br />
<br />
Infrastructure as a service (IaaS)<br /><br />
<br />
در مدل زیرساخت به عنوان سرویس ، نیازمندیهای ذخیریه سازی و پردازشی کاربر در اختیار وی قرار داده می شود و کاربر می تواند در قبال پرداخت مبلغ اجاره ای ، به مدت زمان مشخصی منابع ذخیره سازی و پردازشی خود را بدون نیاز به خرید تجهیزات در اختیار داشته باشد .<br />
=== CloudIOT و لزوم یکپارچگی IOT و Cloud ===<br />
اینترنت در حال توسعه می باشد و توسعه اینترنت و گستردگی و سهولت استفاده از آن ، نیاز به استفاده وسیع از آن را بیش از پیش می کند . روز به روز به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . این تجهیزات در گذشته محدود به کامپیوتر های شخصی بوده اند ولی در حال حاضر به دلیل امکان استفاده از اینترنت به منظور دسترسی به اطلاعات دقیق و به روز راه دور ، به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . تجهیزات جدید با هدف رفع نیازمندیهای بشری در زمینه های مختلف زندگی تولید می شوند و امکان دسترسی انسان به آنها و کنترل آنها از راه دور به عنوان یکی از ملزومات در تولید تجهیزات لحاظ می شود .هر دستگاه متصل داده هایی را از محیط های پیرامونی دریافت و آنها را ذخیره می کند . روز به روز به حجم داده های تولیدی افزوده می شود و لزوم نگهداری آنها در فضایی امن و مطمئن ضرورت پیدا می کند . به منظور تولید اطلاعات مفید از داده ها ، ضروری است پردازشهایی روی آنها انجام شود و با افزایش حجم و پیچیدگی اطلاعات لزوم نیاز به منابع پردازشی قوی آشکار می شود . به منظور سهولت دسترسی به اطلاعات در هر زمان و مکانی ضروری است اطلاعات بر روی شبکه های محلی یا اینترنت تبادل شود . در نهایت برای تولید دانش بیشتر از آنها ضروری است تحلیل های پیچیده و زیادی روی آنها انجام شود .<br /><br />
<br />
بنابراین ،با توجه به مواردی که بیان شد اهم مشکلات و دغدغه های موجود در اینترنت اشیاء با می توان به شرح زیر بیان کرد :<br />
* افزایش سریع اطلاعات و نیاز به فضای دخیره سازی که در تجهیزات وجود ندارد <br />
* افزایش نیازمندیهای پردازشی که در اینترنت اشیاء موجود نیست <br />
* افزایش ارتباطات بین موجودیت ها در اینترنت اشیاء<br />
* نیاز به منابع سخت افزاری و نرم افزاری داده کاوی و تولید دانش<br />
<br />
<br />
تکنولوژی های اینترنت اشیاء و رایانش ابری ، هر کدام تغییرات مستقل از یکدیگر داشته اند ولی در حال حاضر مزایای یکپارچگی دو زمینه به اندازه ای زیاد است که به منظور فراهم شدن امکان استفاده مناسب و مفید از هر دو تکنولوژی نا گزیر به یکپارچه سازی آنها می باشیم .به منظور برآوردی از میزان توسعه و علاقه مندیها به دو مفهوم و نیز موضوع یکپارچگی بین آنها ، شکل 2 به خوبی روند آن را در سالهای اخیر نشان می دهد.<br /><br />
<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 3<br />
|-<br />
| http://s6.picofile.com/file/8283731226/IOTTrend.JPG<br />
|}<br />
<br />
===درخت دانش===<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 4-درخت دانش<br />
|-<br />
| http://s2.picofile.com/file/8283732484/Tree.JPG<br />
|}<br />
===جدول دانش ===<br />
<br />
<br /><br />
<br />
[[پرونده:cloudIOT_Table.JPG|100px|قاب|وسط]]<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== بدنه تحقیق ==<br />
<br />
با توجه به مزایای رایانش ابری که در بالا توضیح داده شده ، و محدودیت های اینترنت اشیاء در توسعه ، بسیاری از این محدودیت ها همان مواردی می باشند که در مزایای رایانش ابری وجود دارند . لذا اینترنت اشیاء با استفاده از این قابلیت ها در رایانش ابری می تواند بسیاری از محدودیت ها و مشکلات موجود در توسعه را مرتفع سازد . رایانش ابری یک راهکار پر فایده ای برای پیاده سازی مدیریت سرویس دراینتر نت اشیاء ارائه می کند و در عوض می تواند از اینترنت اشیاء به واسطه توسعه آن در دنیای واقعی منتفع شود و سرویس ها و خدمات جدیدی را در یک فضای توزیع شده و مجازی و در ابعاد مختلف زندگی انسان ایجاد نماید .رایانش ابری در CloudIOT به عنوان لایه واسط بین اشیاء متصل به اینترنت و برنامه های کاربردی عمل می کند . به طوری که تمام پیچیدگیهای لایه های پایین را از دید کار بر مخفی می سازد .<br /><br />
<br />
<br />
<br />
با توجه به توضیحات بالا در خصوص هر دو تکنولوژی می توان از فرصتها و مزایای رایانش ابری به منظور رفع چالشهای موجود در اینترنت اشیاء بهره برد . در ادامه با جمع بندی مشکلات ذکر شده در اینترنت اشیاء ، راهکارهای رایانش ابری جهت رفع آنها را تشریح می شود .<br /><br />
*منابع ذخیره سازی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء تعداد زیادی از تجهیزات همواره در حال تولید داده ها ساخت یافته و یا غیر ساخت یافته با حجم و نوع مختلف می باشند . این داده ها در نهایت ممکن است به جمع بندی ، نمایش ، بایگانی، نمایش بصری ، دسترسی و ... نیاز داشته باشند . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن فضای ذخیره سازی ارزان و متناسب با نیاز ، مناسب ترین و بهینه ترین راهکار برای این کاربرد ها می باشد . <br />
از طرفی به دلیل تامین سطح بالایی از امنیت و تامین حریم خصوصی در رایانش ابری، یکی دیگر از مهمترین مشکلات مربوط به اطلاعات در اینترنت اشیاء به واسطه بهره گیری از آن مرتفع می شود .<br /><br />
*منابع پردازشی <br /><br />
تجهیزات در اینترنت اشیاء منایع پردازشی بسیار محدودی دارند و ضروری است اطلاعات را به منظور پردازش به نود های سریعتر با قابلیت هاتی پردازشی بیشتر ارسال کنند. در صورتی که تناسبی بین اطلاعات تولیدی و زیرساخت محاسباتی وجود نداشته باشد پردازش اطلاعات با مشکل مواجه می شود . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن منابع پردازشی سریع و متناسب با نیاز می تواند راهکار مناسبی برای رفع مشکل باشد .<br /><br />
*منابع ارتباطی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء ، به دلیل لزوم ارتباط تجهیزات با اینترنت و با یکدیگر ، هر دستگاه از شناسه مستقلی در شبکه برخوردار خواهد بود و برای تبادل اطلاعات به سخت افزار های ارتباطی نیاز خواهد داشت . هزینه تامین و نگهداری هر یک از این تجهیزات زیاد بوده و ممکن است مقرون به صرفه نباشد . رایانش ابری به دلیل امکان فراهم نمودن شبکه یا شبکه های مستقل ، کاربران را از تامین تجهیزات سخت افزاری ازتباطی و هزینه های نگهداری و مدیریت آنها بی نیاز می کند .<br />
جدول زیر برخی لزوم استفاده از رایانش ابری در اینترنت اشیاء را از بعد نیازمندیهای مختلف نشان می دهد . <br /><br />
{|<br />
|-<br />
| جدول 1<br />
|-<br />
| http://s1.picofile.com/file/8283763192/Complementarity.JPG<br />
|}<br />
<br />
== نتیجه گیری ==<br />
<br />
<br />
== مراجع ==<br />
<br />
1. Y.-K. Chen "Challenges and opportunities of internet of things" <em>The Proceedings of 17th Asia and South Pacific Design Automation Conference</em> 2012.<br />
<br />
2. M. Wu "Research on the architecture of Internet of things" <em>The Proceedings of 3rd International Conference on Advanced Computer Theory and Engineering</em>.<br />
<br />
3. G. Kortuem F. Kawsar D. Fitton and V. Sundramoorthi "Smart objects and building blocks of internet of things" <em>IEEE Internet Computing Journal</em> vol. 14 no. 1 pp. 44-51 2010.<br />
<br />
4. R. Khan S. Ullah Khan R. Zaheer and S. Khan "Future internet: The internet of things architecturepossible applications and key challenges" <em>The Proceedings of 10th International Conference on Frontiers of Information Technology Islamabad Pakistan</em> 2012.<br />
<br />
5. D. Uckelamann M. Harrison and F. Michahelles <em>Architecting the Internet of Things</em> 2011.<br />
<br />
6. S. Zhang "Cloud computing research and development trend" <em>The Proceedings of International Conference on Future Networks</em> 2010.<br />
<br />
7. W. Ma "The survey and research on application of cloud computing" <em>The Proceedings of 7th International Conference on Computerl Science and Education</em> 2012.<br />
<br />
8. Y. Jadeja "Cloud computing-concepts architecture and challenges" <em>The Proceedings of International Conference on Computing Electronics and Electrical Technologies</em> 2012.<br />
<br />
9. M. Zhou "Services in the cloud computing era: A survey" <em>The Proceedings of 4th International Universal Communications Symposium</em> 2010.<br />
<br />
10. J. Gubbi R. Buyya S. Marusic and M. Palaniswami "Internet of things (iot): A vision architectural elements and future directions" <em>Technical Report CLOUDS-TR-2012-2012 July</em> 2012.<br />
<br />
11. D. Evans "The internet of things how the next evolution of the internet is changing everything" <em>Whitepaper Cisco Internet Business Solutions Group (IBSG)</em> 2011.<br />
<br />
12. "British internet users' personal information on major 'cloud' storage services can be spied upon routinely by US authorities" <em>The Independent</em> 2013.</div>Aminsalehzadehhttp://wiki.occc.ir/index.php?title=Cloud_of_Things:_Integrating_Internet_of_Things_and_cloud_computing_and_the_issues_involved&diff=16874Cloud of Things: Integrating Internet of Things and cloud computing and the issues involved2017-01-25T00:09:46Z<p>Aminsalehzadeh: /* بررسی ادبیات موضوع */</p>
<hr />
<div>== چکیده ==<br />
<br /><br />
<br />
اینترنت اشیاء و یارانش ابری به عنوان دو تکنولوژی مهم از سالیان گذشته نقشی اساسی در زندگی انسان در عصر حاضر ایفا میکنند . مفهوم اینترنت اشیاء در بردارنده ارتباطات تجهیزات و دستگاههایی با قابلیت اتصال به اینترنت می باشد. انسان با گذشت زمان همواره و پیشرفت تکنولوژی سعی می کند از امکانات و تجهیزات بی جان در انجام فعالیتهای خود استفاده کند . پدیده اینترنت و گستردگی استفاده از آن در کامپیوتر های شخصی و خانگی ، زمینه استفاده از آن در غالب تجهیزات مورد استفاده انسان را فراهم کرده است . با گذشت زمان همواره به تعداد انواع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت اضافه می شود و هوشمندی تجهیزات روز به روز به عنوان یکی از نیازمندیهای بشر پر رنگ تر از قبل می شود . این تجهیزات با فراهم شدن امکان اتصال به اینترنت می توانند اطلاعات دقیق و به روزی را در اختیار انسان قرار دهند و کاربر انسانی با دریافت اطلاعات از تجهیرات و با صدور فرمانهایی تحت بستر اینترنت می تواند فعالیتهایی را به واسطه تجهیزات متصل به اینترنت انجام دهد <br />
از طرفی با توسعه استفاده از شبکه های ارتباطی و نیز تجهیزات رایانه ای در سازمانها ، داشتن تجهیزات و ملزمات ذخیره سازی و پردازشی قدرتمند ، به روز و امن مزیتهای رقابتی چشمگیری در کسب و کار های سازمانها ایجاد می کند . با توجه به هزینه های زیاد تجهیزات دخیره سازی ، پردازشی و ارتباطی و نیز لزوم نگهداری و پشتیبانی این تجهیزات جهت دریافت خدمات به روز و امن ، سازمانها و کاربران انسانی را با چالشهای عدیده ای در جهت بهره برداری از مزایا و فرصتهای بالقوه این قبیل تکنولوژی ها مواجه می کند. این قبیل چالشها و مشکلات پدید آورنده مفهومی به نام رایانش ابری شده است که در پی آن سازمانها و کاربران می توانند فارغ از دغدغه ها و چالشهای مذکور با پرداخت هزینه هایی تمامی نیازمندیهای مد نظر خود را با کیفیت و کمیت مشخصی در قالب خدمات ابری در اختیار بگیرند .<br />
با در نظر گرفتن هر دو مفهوم رایانش ابری و اینترنت اشیا امکان بهره برداری از تجهیزات هوشمند در زمینه های مختلف زندگی در قالب خدمات ابری ، مفهوم و زمینه جدیدی به نام CloudIOT ایجاد نموده است . در این مفهوم تلاش بر این است که از تمامی فرصت ها و زمینه های مفید اینترنت اشیاء در قالب خدمات و جهارچوبهای رایانش ابری بهره برداری شود به نحوی که چالشهای موجود در هر دوزمینه به حداقل برسد . در این تحقیق سعی شده است ضمن ارائه مفاهیمی از هر دو زمینه تکنولوژیکی دغدغه ها و مشکلات موجود در یکپارچگی دو زمینه مذکور بررسی شده و راهکارها و امکانات موجود جهت رفع این دغدغه ها و یا حداقل کم کردن مشکلات بهره برداری از آنها بررسی شود<br />
<br /><br />
<br />
== مقدمه ==<br />
در سال 1999 کوین اشتون پیش بینی کرد که آینده رایانش بیش از آنکه وابسته به اطلاعات و داده های تولیدی یا ارائه شده توسط انسان باشد به اطلاعات تولید شده توسط اشیاء با قابلیت پردازش بستگی دارد .بنابراین وی ایده ای به نام اینترنت اشیاء را ارائه کرد که در آن اشیاء شناسایی شده و قادرند اطلاعاتی از پیرامون خود دریافت یا برداشت نمایند . این اشیاء قادرند به یکدیگر متصل شده و در تعامل با سرور ها ، اطلاعاتی را با آنها ردو بدل کنند.اشیاء در این مفهوم با پرس و جو از یکدیگر قادر خواهند بود ضمن دریافت اطلاعات درست از یکدیگر در هم تاثیر گذار بوده و در وضعیت خود و یا حتی در برنامه های خود تغییراتی را ایجاد نمایند .اشیاء به واسطه سنسورهایی که دارند اطلاعات را دریافت می کنند و در صورت تعبیه عامل های نرم افزاری هوشمند در آنها انسانها قادر خواهند بود هر رخداد یا وضعیتی را در محیط پیرامونی خود کنترل و رهگیری نمایند . استفاده از این عامل ها و تجهیزات می تواند در جهت کاهش هر گونه کمبود اطلاعاتی و یا در جهت کاهش هزینه ها مورد استفاده قرار گیرد . از طرفی رایانش ابری به عنوان یکی از پدیده های تکنولوژیکی چند سال اخیز به دلیل مزایا و قابلیت ها مهم و فراوان بسیار فراگیر شده است و تقریبا اغلب سرویسهای مورد نیاز کاربران را می توانند در حوزه رایانش ابری با کیفیت مناسب ارائه شوند . همین موضوع ما را ناگزیر می کند در حوزه اینترنت اشیاء نیز از این قابلیتهای رایانش ابری استفاده نماییم . در این تحقیق سعی شده است ضمن تشریح مبانی هر دو تکنولوژی ، به مشکلات و چالشهای موجود و آینده در یکپارچگی آنها پرداخته شود .<br />
<br />
== بررسی ادبیات موضوع ==<br />
=== اینترنت اشیاء ===<br />
<br />
اینترنت اشیاء به عنوان آینده تجهیزات پردازشی و اینترنت تلقی می شود . در این مفهوم عبارت شی هر تجهیز ارتباطی یا غیر ارتباطی را می تواند شامل شود . از تجهیزات هوشمند در لایه های بالایی گرفته تا سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات محیط در لایه های پایینی .در این مفهوم اشیاء تشکیل دهنده گرههای ارتباطی می باشند که به واسطه پروتکل هایی با یکدیگر به تبادل اطلاعات می پردازند. برخی ار این اشیاء متصل به یکدیگر تنها جنبه استاتیک و فیزیکی دارند و صرفا به دریافت و یا ارسال اطلاعات می پردازند ولی برخی دیگر از این دسته تجهیزات هوشمند می باشند که قابلیت هایی فراتر از این موارد داشته و قادرند به واسطه منابع سخت افزاری ، ارتباطی و نرم افزاری که در اختیار دارند برخی از فعالیتهای انسانی را به جای انسان و به صورت خودکار انجام دهند .در شکل شماره 1 فرایند تغییر داده های خام و تبدیل آنها به اطلاعات و دانش مفید در اینترنت اشیاء نمایش داده شده است .<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 1<br />
|-<br />
| http://s1.picofile.com/file/8283748834/IOTDataFlow.JPG<br />
|}<br />
<br />
==== معماری ====<br />
معماری اینترنت اشیاء از چند بخش اصلی تشکیل شده است :1. لایه دریافت یا ادراک 2. لایه شبکه و 3. لایه کاربرد . برخی محققان دو لایه دیگر نیز به موارد فوق اضافه کرده اند . این لایه های اضافی عبارتند از لایه میان افزار و لایه کسب و کار. لایه میان افزار بین لایه شبکه و کاربرد و لایه کسب و کار به عنوان بالاترین لایه و بالاتر از لایه کاربرد قرار می گیرد .<br /><br />
لایه دریافت /ادراک : در این لایه کلیه تجهیزات متصل به شبکه اینترنتی به واسطه سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات ، اطلاعاتی از محیط پیرامونی دریافت می کنند .هدف اصلی در این لایه جمع پآوری اطلاعات می باشد.<br /><br />
لایه میان افزار: اطلاعات جمع آوری شده از لایه ادراک که به واسطه لایه شبکه منتقل شده است در این لایه ذخیره سازی و مدیریت می شوند . اطلاعات ذخیره و پردازش می شود و تصمیمات خاصی بر مبنای قواعد از پیش تعریف شده ای به صورت خودکار اتخاد می شود و سپس خروجی به لایه بعدی یعنی لایه کاربرد انتقال می یابد. <br /><br />
لایه کاربرد :در این لایه اطلاعات و خروجی دریافتی از لایه میان افزار مدیریت شده و نمایی از اطلاعات دریافتی ارائه می شود . اطلاعات خام دریافتی از پاین ترین لایه ، متناسب با نیازمندیهای کاربر ارائه می شود و مفهوم هوشمندی در خروجی ها نمود پیدا می کند . شهر هوشمند ، ردیابی حمل و نقل ، سیستم سلامت هوشمند و ... از جمله مثالهایی از لابه کاربرد در اینترنت اشیاء به شمار می روند .<br /><br />
لایه کسب و کار : آخرین لایه از معماری پنج لایه ای اینترنت اشیاء می باشد که در آن امکان کسب درآمد از اطلاعات جمع آوری شده در قالب سرویسها و خدمات مختلف میسر می شود . به عبارت دیگر ، اطلاعات لایه کاربرد در قالب خدمات معنی داری مدل سازی شده و ارائه می شود و مجموع سرویس ها و مدل های اطلاعاتی تولید شده امکان ایجاد سرویسها و مدلهای جدید را فراهم می کند .در این مرحله تحلیل و بررسی اطلاعات در زمینه های مختلف با هدف تولید دانش انجام می شود که ارزشهای ایجاد شده از دانش تولیدی در این لایه ، منجر به کسب درآمد برای ارائه دهنده خدمات می شود . <br /><br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 2<br />
|-<br />
| http://s8.picofile.com/file/8283573942/IOTLayers.JPG<br />
|}<br />
==== چالشها ====<br />
*رشد سریع <br />
با توجه به رشد سریع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت و به ویژه تولید سنسورهایی که به قادرند به صورت مستقل با استفاده از برخی تکنولوژیهای ارتباطی از قبیل 3G یا 4G به اینترنت متصل شوند ، تعداد تجهیزات بسیار بیشتر از تعداد کاربران انسانی خواهد بود . یکی از مشکلات اصلی در این بین نام گذاری و شناسایی این تعداد شئ در اینترنت می باشد. از طرفی تجهیزات با پروتکل ها و قابلیت های ناهمگونی با یکدیگر تولید می شوند که هر یک از آنها نیازمندیهای خاصی را برای استفاده لازم دارند.<br />
*هزینه سرویس و نگهداری <br />
با توجه به تعداد زیاد سنسورها موضوع نگهداری و پشتیبانی آنها از اهمیت بالایی برخوردار می باشد . چرا که به جهت کثرت وسیع در مقیاس بسیار زیاد ، ممکن است حجم فعالیتهای نگهداری و پشتیبانی آنها به طرز خیلی سریعی افزایش یابد به طوری که مزایای استفاده از آنها را تحت الشعاع قرار دهد . تکنولوژیها و دانش به کار رفته در تولید آنها باید به گونه ای باشد که قابلیت نصب سریع و آسان آنها حتی توسط کاربران عادی میسر و سهل باشد .<br />
از طرفی در صورت بهینه نبودن مصرف انرژی تجهیزات و سنسورهای متصل به آنها ، همزمان با افزایش تعداد تجهیزات و سنسورها ، انرژی مصرفی آنها افزایش می یابد. لذا یکی از چالشهای مهم دیگر مصرف انرژی این تجهیزات می باشد که ایجاب می کند از سنسورهای با مصرف انرژی بسیار کم در اینترنت اشیاء استفاده شود .<br />
بسیاری از تجهیزات به دلیل محل های نصب مختلف دسترسی به منبع تغذیه ندارند . لذا در بسیاری از مواقع ضروری است از باتری برای تامین برق مصرفی تجهیزات استفاده شود . با توجه به عمر محدود باتری ها و به منظور اطمینان از کاهش هزینه های نگهداری ، ضروری است تکنولوژی به کار رفته در ساخت باتری ها به گونه ای باشد که به مدت بسیار طولانی نیاز به تعویض نداشته باشند .<br />
*شبکه سنسورها <br />
اتصال تعداد زیاد سنسور و تجهیز به شبکه یکی از دغدغه های مهم در اینترنت اشیاء می باشد . صرف نظر از نام گذاری و شناسایی تجهیزات که در بالا به آن اشاره شد امکان تبادل داده در شبکه به دلیل ناهمگونی تجهیزات ممکن است دشوار باشد .از طرفی به دلیل تعداد بسیار زیاد تجهیزات و پروتکل های ارتباطی متنوع ، تامین امنیت و حریم خصوصی در این شبکه ها بسیار دشوار خواهد بود .<br />
<br />
*اطلاعات و داده ها<br />
داده های تولیدی توسط تجهیزات در اینترنت اشیاء ، ویژگیها و نیازمندیهای خاصی دارند که آنها را با داده های تولیدی توسط انسان متمایز میکند.این داده ها در بسیاری از مواقع نیاز به پردازش بی وقفه و بلادرنگ دارند . در برخی کاربردها داده ها بی وقفه تولید می شوند پردازش بی وقفه بسیار حیاتی می باشد و توقف آن مقدور نبوده و یا ممکن است اهداف استفاده از اشیاء را نقض کند .<br />
بدیهی است که داده های تولیدی توسط تعداد کثیری از سنسورها به طرز بسیار زیادی مشکل افزونگی اطلاعات را خواهد داشت . به عنوان مثال ممکن است دو سنسور مکان یاب در دو نقطه متفاوت در یک شهر ، هر دو اسم شهر را به عنوان موقعیت مکانی ارسال نمایند . حال تصور کنیم که برای چند فیلد اطلاعاتی و تعداد میلیونی سنسورها چه حجمی از داده های تکراری تولید خواهد شد.<br />
حجم زیاد داده ها و افزونگی اطلاعات تامین صحت ، جامعیت و قابلیت اطمینان داده ها را دشوار می کند .در اینصورت تفکیک اطلاعات درست از نادرست کاری بسیار دشوار خواهد بود .<br />
همانطور که در بالا و در توضیحات مربوط به اینترنت اشیاء بدان اشاره شد ، هدف از جمع آوری اطلاعات خام و انتقال آنها در شبکه ، تبدیل آنها به اطلاعات و در تولید دانش و انجام عملیاتی بر مبنای دانش تولید شده می باشد. لذا یکی از اصلیترین مشکلات موجود در اینترنت اشیاء ، امکان داده کاوی و استخراج دانش از اطلاعات حجیم تولید شده است که نیازمند الگوریتم ها و مکانیزمهای پیچیده ای می باشد .<br />
<br />
=== رایانش ابری ===<br />
رایانش ابری پدیده سالهای اخیر دنیای تکنولوژی فناوری اطلاعات و ارتباطات می باشد که در سالهای اخیر رشد و توسعه بسیار سریعی داشته است . توسعه سریع سخت افزار و نرم افزار و افزایش روز افزون نیاز به منابع ذخیره سازی ، پردازشی ، ارتباطی و کاربردی ، گران بودن هزینه تامین این منابع ، مشکلات نگهداری و پشتیبانی آنها ، همه و همه باعث شده اند که رایانش از کامپیوتر ها و تجهیزات رومیزی به اینترنت و مراکز داده عظیم منتقل شوند . بدین ترتیب بسیاری از نگرانی ها و دغدغه ها از چندین میلیون کاربر به چند راده دهنده خدمات ابری منتقل می شود و کاربران فارغ از مشکلات و نگرانیهای ذکر شده و تنها بر مبنای مبالغ پرداختی خود خدمات نهایی را دریافت می کنند .<br />
خدمات قابل ارائه در رایانش ابری را می توان به چهار اصلی تقسیم می شود :<br /><br />
<br />
Software as a service (SaaS)<br /><br />
در این مدل از رایانش ابری ، نرم افزار به عنوان سرویس یا خدمت نهایی به کاربر ارائه می شود . در این حالت کاربر نگرانی ای در خصوص نصب نرم افزار و یا منابع مورد نیاز آن نداشته و تنها بر اساس مبلغ پرداختی خود از نرم افزار موضوع خدمت بهره خواهد برد . تنها نیازمندی کاربر در این حالت داشتن ارتباط اینترنتی و ارتباط با مرکز داده ارائه دهنده خدمت خواهد بود .<br /><br />
Platform as a service (PaaS)<br /><br />
<br />
در مدل سکو به عنوان خدمت ، سکوی توسعه نرم افزار و برنامه کاربردی در اختیار کاربر قرار می گیرد .در این حالت تمام منابع و ابزارهای مورد نیاز کاربر برای ساخت برنامه های کاربردی در اختیار آن قرار خواهد گرفت .<br /><br />
<br />
Network as a service(NaaS)<br /><br />
<br />
مدل شبکه به عنوان خدمت ، یک یا چند شبکه مجازی تمام قابلیت ها و امکانات موجود در شبکه های واقعی در اختیار کاربر یا سازمان قرار می گیرد . در این حالت کاربر می تواند تمام پیکربندیها و تنظیمات لازم را به همراه نود ها و شناسه های آی پی در این شبکه تعریف کند.<br /><br />
<br />
Infrastructure as a service (IaaS)<br /><br />
<br />
در مدل زیرساخت به عنوان سرویس ، نیازمندیهای ذخیریه سازی و پردازشی کاربر در اختیار وی قرار داده می شود و کاربر می تواند در قبال پرداخت مبلغ اجاره ای ، به مدت زمان مشخصی منابع ذخیره سازی و پردازشی خود را بدون نیاز به خرید تجهیزات در اختیار داشته باشد .<br />
=== CloudIOT و لزوم یکپارچگی IOT و Cloud ===<br />
اینترنت در حال توسعه می باشد و توسعه اینترنت و گستردگی و سهولت استفاده از آن ، نیاز به استفاده وسیع از آن را بیش از پیش می کند . روز به روز به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . این تجهیزات در گذشته محدود به کامپیوتر های شخصی بوده اند ولی در حال حاضر به دلیل امکان استفاده از اینترنت به منظور دسترسی به اطلاعات دقیق و به روز راه دور ، به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . تجهیزات جدید با هدف رفع نیازمندیهای بشری در زمینه های مختلف زندگی تولید می شوند و امکان دسترسی انسان به آنها و کنترل آنها از راه دور به عنوان یکی از ملزومات در تولید تجهیزات لحاظ می شود .هر دستگاه متصل داده هایی را از محیط های پیرامونی دریافت و آنها را ذخیره می کند . روز به روز به حجم داده های تولیدی افزوده می شود و لزوم نگهداری آنها در فضایی امن و مطمئن ضرورت پیدا می کند . به منظور تولید اطلاعات مفید از داده ها ، ضروری است پردازشهایی روی آنها انجام شود و با افزایش حجم و پیچیدگی اطلاعات لزوم نیاز به منابع پردازشی قوی آشکار می شود . به منظور سهولت دسترسی به اطلاعات در هر زمان و مکانی ضروری است اطلاعات بر روی شبکه های محلی یا اینترنت تبادل شود . در نهایت برای تولید دانش بیشتر از آنها ضروری است تحلیل های پیچیده و زیادی روی آنها انجام شود .<br /><br />
<br />
بنابراین ،با توجه به مواردی که بیان شد اهم مشکلات و دغدغه های موجود در اینترنت اشیاء با می توان به شرح زیر بیان کرد :<br />
* افزایش سریع اطلاعات و نیاز به فضای دخیره سازی که در تجهیزات وجود ندارد <br />
* افزایش نیازمندیهای پردازشی که در اینترنت اشیاء موجود نیست <br />
* افزایش ارتباطات بین موجودیت ها در اینترنت اشیاء<br />
* نیاز به منابع سخت افزاری و نرم افزاری داده کاوی و تولید دانش<br />
<br />
<br />
تکنولوژی های اینترنت اشیاء و رایانش ابری ، هر کدام تغییرات مستقل از یکدیگر داشته اند ولی در حال حاضر مزایای یکپارچگی دو زمینه به اندازه ای زیاد است که به منظور فراهم شدن امکان استفاده مناسب و مفید از هر دو تکنولوژی نا گزیر به یکپارچه سازی آنها می باشیم .به منظور برآوردی از میزان توسعه و علاقه مندیها به دو مفهوم و نیز موضوع یکپارچگی بین آنها ، شکل 2 به خوبی روند آن را در سالهای اخیر نشان می دهد.<br /><br />
<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 3<br />
|-<br />
| http://s6.picofile.com/file/8283731226/IOTTrend.JPG<br />
|}<br />
<br />
===درخت دانش===<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 4-درخت دانش<br />
|-<br />
| http://s2.picofile.com/file/8283732484/Tree.JPG<br />
|}<br />
===جدول دانش ===<br />
<br />
<br /><br />
<br />
[[پرونده:cloudIOT_Table.JPG|100px|قاب|وسط]]<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== بدنه تحقیق ==<br />
<br />
با توجه به مزایای رایانش ابری که در بالا توضیح داده شده ، و محدودیت های اینترنت اشیاء در توسعه ، بسیاری از این محدودیت ها همان مواردی می باشند که در مزایای رایانش ابری وجود دارند . لذا اینترنت اشیاء با استفاده از این قابلیت ها در رایانش ابری می تواند بسیاری از محدودیت ها و مشکلات موجود در توسعه را مرتفع سازد . رایانش ابری یک راهکار پر فایده ای برای پیاده سازی مدیریت سرویس دراینتر نت اشیاء ارائه می کند و در عوض می تواند از اینترنت اشیاء به واسطه توسعه آن در دنیای واقعی منتفع شود و سرویس ها و خدمات جدیدی را در یک فضای توزیع شده و مجازی و در ابعاد مختلف زندگی انسان ایجاد نماید .رایانش ابری در CloudIOT به عنوان لایه واسط بین اشیاء متصل به اینترنت و برنامه های کاربردی عمل می کند . به طوری که تمام پیچیدگیهای لایه های پایین را از دید کار بر مخفی می سازد .<br /><br />
<br />
<br />
<br />
با توجه به توضیحات بالا در خصوص هر دو تکنولوژی می توان از فرصتها و مزایای رایانش ابری به منظور رفع چالشهای موجود در اینترنت اشیاء بهره برد . در ادامه با جمع بندی مشکلات ذکر شده در اینترنت اشیاء ، راهکارهای رایانش ابری جهت رفع آنها را تشریح می شود .<br /><br />
*منابع ذخیره سازی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء تعداد زیادی از تجهیزات همواره در حال تولید داده ها ساخت یافته و یا غیر ساخت یافته با حجم و نوع مختلف می باشند . این داده ها در نهایت ممکن است به جمع بندی ، نمایش ، بایگانی، نمایش بصری ، دسترسی و ... نیاز داشته باشند . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن فضای ذخیره سازی ارزان و متناسب با نیاز ، مناسب ترین و بهینه ترین راهکار برای این کاربرد ها می باشد . <br />
از طرفی به دلیل تامین سطح بالایی از امنیت و تامین حریم خصوصی در رایانش ابری، یکی دیگر از مهمترین مشکلات مربوط به اطلاعات در اینترنت اشیاء به واسطه بهره گیری از آن مرتفع می شود .<br /><br />
*منابع پردازشی <br /><br />
تجهیزات در اینترنت اشیاء منایع پردازشی بسیار محدودی دارند و ضروری است اطلاعات را به منظور پردازش به نود های سریعتر با قابلیت هاتی پردازشی بیشتر ارسال کنند. در صورتی که تناسبی بین اطلاعات تولیدی و زیرساخت محاسباتی وجود نداشته باشد پردازش اطلاعات با مشکل مواجه می شود . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن منابع پردازشی سریع و متناسب با نیاز می تواند راهکار مناسبی برای رفع مشکل باشد .<br /><br />
*منابع ارتباطی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء ، به دلیل لزوم ارتباط تجهیزات با اینترنت و با یکدیگر ، هر دستگاه از شناسه مستقلی در شبکه برخوردار خواهد بود و برای تبادل اطلاعات به سخت افزار های ارتباطی نیاز خواهد داشت . هزینه تامین و نگهداری هر یک از این تجهیزات زیاد بوده و ممکن است مقرون به صرفه نباشد . رایانش ابری به دلیل امکان فراهم نمودن شبکه یا شبکه های مستقل ، کاربران را از تامین تجهیزات سخت افزاری ازتباطی و هزینه های نگهداری و مدیریت آنها بی نیاز می کند .<br />
<br />
== نتیجه گیری ==<br />
<br />
<br />
== مراجع ==<br />
<br />
1. Y.-K. Chen "Challenges and opportunities of internet of things" <em>The Proceedings of 17th Asia and South Pacific Design Automation Conference</em> 2012.<br />
<br />
2. M. Wu "Research on the architecture of Internet of things" <em>The Proceedings of 3rd International Conference on Advanced Computer Theory and Engineering</em>.<br />
<br />
3. G. Kortuem F. Kawsar D. Fitton and V. Sundramoorthi "Smart objects and building blocks of internet of things" <em>IEEE Internet Computing Journal</em> vol. 14 no. 1 pp. 44-51 2010.<br />
<br />
4. R. Khan S. Ullah Khan R. Zaheer and S. Khan "Future internet: The internet of things architecturepossible applications and key challenges" <em>The Proceedings of 10th International Conference on Frontiers of Information Technology Islamabad Pakistan</em> 2012.<br />
<br />
5. D. Uckelamann M. Harrison and F. Michahelles <em>Architecting the Internet of Things</em> 2011.<br />
<br />
6. S. Zhang "Cloud computing research and development trend" <em>The Proceedings of International Conference on Future Networks</em> 2010.<br />
<br />
7. W. Ma "The survey and research on application of cloud computing" <em>The Proceedings of 7th International Conference on Computerl Science and Education</em> 2012.<br />
<br />
8. Y. Jadeja "Cloud computing-concepts architecture and challenges" <em>The Proceedings of International Conference on Computing Electronics and Electrical Technologies</em> 2012.<br />
<br />
9. M. Zhou "Services in the cloud computing era: A survey" <em>The Proceedings of 4th International Universal Communications Symposium</em> 2010.<br />
<br />
10. J. Gubbi R. Buyya S. Marusic and M. Palaniswami "Internet of things (iot): A vision architectural elements and future directions" <em>Technical Report CLOUDS-TR-2012-2012 July</em> 2012.<br />
<br />
11. D. Evans "The internet of things how the next evolution of the internet is changing everything" <em>Whitepaper Cisco Internet Business Solutions Group (IBSG)</em> 2011.<br />
<br />
12. "British internet users' personal information on major 'cloud' storage services can be spied upon routinely by US authorities" <em>The Independent</em> 2013.</div>Aminsalehzadehhttp://wiki.occc.ir/index.php?title=Cloud_of_Things:_Integrating_Internet_of_Things_and_cloud_computing_and_the_issues_involved&diff=16873Cloud of Things: Integrating Internet of Things and cloud computing and the issues involved2017-01-25T00:08:54Z<p>Aminsalehzadeh: /* بدنه تحقیق */</p>
<hr />
<div>== چکیده ==<br />
<br /><br />
<br />
اینترنت اشیاء و یارانش ابری به عنوان دو تکنولوژی مهم از سالیان گذشته نقشی اساسی در زندگی انسان در عصر حاضر ایفا میکنند . مفهوم اینترنت اشیاء در بردارنده ارتباطات تجهیزات و دستگاههایی با قابلیت اتصال به اینترنت می باشد. انسان با گذشت زمان همواره و پیشرفت تکنولوژی سعی می کند از امکانات و تجهیزات بی جان در انجام فعالیتهای خود استفاده کند . پدیده اینترنت و گستردگی استفاده از آن در کامپیوتر های شخصی و خانگی ، زمینه استفاده از آن در غالب تجهیزات مورد استفاده انسان را فراهم کرده است . با گذشت زمان همواره به تعداد انواع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت اضافه می شود و هوشمندی تجهیزات روز به روز به عنوان یکی از نیازمندیهای بشر پر رنگ تر از قبل می شود . این تجهیزات با فراهم شدن امکان اتصال به اینترنت می توانند اطلاعات دقیق و به روزی را در اختیار انسان قرار دهند و کاربر انسانی با دریافت اطلاعات از تجهیرات و با صدور فرمانهایی تحت بستر اینترنت می تواند فعالیتهایی را به واسطه تجهیزات متصل به اینترنت انجام دهد <br />
از طرفی با توسعه استفاده از شبکه های ارتباطی و نیز تجهیزات رایانه ای در سازمانها ، داشتن تجهیزات و ملزمات ذخیره سازی و پردازشی قدرتمند ، به روز و امن مزیتهای رقابتی چشمگیری در کسب و کار های سازمانها ایجاد می کند . با توجه به هزینه های زیاد تجهیزات دخیره سازی ، پردازشی و ارتباطی و نیز لزوم نگهداری و پشتیبانی این تجهیزات جهت دریافت خدمات به روز و امن ، سازمانها و کاربران انسانی را با چالشهای عدیده ای در جهت بهره برداری از مزایا و فرصتهای بالقوه این قبیل تکنولوژی ها مواجه می کند. این قبیل چالشها و مشکلات پدید آورنده مفهومی به نام رایانش ابری شده است که در پی آن سازمانها و کاربران می توانند فارغ از دغدغه ها و چالشهای مذکور با پرداخت هزینه هایی تمامی نیازمندیهای مد نظر خود را با کیفیت و کمیت مشخصی در قالب خدمات ابری در اختیار بگیرند .<br />
با در نظر گرفتن هر دو مفهوم رایانش ابری و اینترنت اشیا امکان بهره برداری از تجهیزات هوشمند در زمینه های مختلف زندگی در قالب خدمات ابری ، مفهوم و زمینه جدیدی به نام CloudIOT ایجاد نموده است . در این مفهوم تلاش بر این است که از تمامی فرصت ها و زمینه های مفید اینترنت اشیاء در قالب خدمات و جهارچوبهای رایانش ابری بهره برداری شود به نحوی که چالشهای موجود در هر دوزمینه به حداقل برسد . در این تحقیق سعی شده است ضمن ارائه مفاهیمی از هر دو زمینه تکنولوژیکی دغدغه ها و مشکلات موجود در یکپارچگی دو زمینه مذکور بررسی شده و راهکارها و امکانات موجود جهت رفع این دغدغه ها و یا حداقل کم کردن مشکلات بهره برداری از آنها بررسی شود<br />
<br /><br />
<br />
== مقدمه ==<br />
در سال 1999 کوین اشتون پیش بینی کرد که آینده رایانش بیش از آنکه وابسته به اطلاعات و داده های تولیدی یا ارائه شده توسط انسان باشد به اطلاعات تولید شده توسط اشیاء با قابلیت پردازش بستگی دارد .بنابراین وی ایده ای به نام اینترنت اشیاء را ارائه کرد که در آن اشیاء شناسایی شده و قادرند اطلاعاتی از پیرامون خود دریافت یا برداشت نمایند . این اشیاء قادرند به یکدیگر متصل شده و در تعامل با سرور ها ، اطلاعاتی را با آنها ردو بدل کنند.اشیاء در این مفهوم با پرس و جو از یکدیگر قادر خواهند بود ضمن دریافت اطلاعات درست از یکدیگر در هم تاثیر گذار بوده و در وضعیت خود و یا حتی در برنامه های خود تغییراتی را ایجاد نمایند .اشیاء به واسطه سنسورهایی که دارند اطلاعات را دریافت می کنند و در صورت تعبیه عامل های نرم افزاری هوشمند در آنها انسانها قادر خواهند بود هر رخداد یا وضعیتی را در محیط پیرامونی خود کنترل و رهگیری نمایند . استفاده از این عامل ها و تجهیزات می تواند در جهت کاهش هر گونه کمبود اطلاعاتی و یا در جهت کاهش هزینه ها مورد استفاده قرار گیرد . از طرفی رایانش ابری به عنوان یکی از پدیده های تکنولوژیکی چند سال اخیز به دلیل مزایا و قابلیت ها مهم و فراوان بسیار فراگیر شده است و تقریبا اغلب سرویسهای مورد نیاز کاربران را می توانند در حوزه رایانش ابری با کیفیت مناسب ارائه شوند . همین موضوع ما را ناگزیر می کند در حوزه اینترنت اشیاء نیز از این قابلیتهای رایانش ابری استفاده نماییم . در این تحقیق سعی شده است ضمن تشریح مبانی هر دو تکنولوژی ، به مشکلات و چالشهای موجود و آینده در یکپارچگی آنها پرداخته شود .<br />
<br />
== بررسی ادبیات موضوع ==<br />
=== اینترنت اشیاء ===<br />
<br />
اینترنت اشیاء به عنوان آینده تجهیزات پردازشی و اینترنت تلقی می شود . در این مفهوم عبارت شی هر تجهیز ارتباطی یا غیر ارتباطی را می تواند شامل شود . از تجهیزات هوشمند در لایه های بالایی گرفته تا سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات محیط در لایه های پایینی .در این مفهوم اشیاء تشکیل دهنده گرههای ارتباطی می باشند که به واسطه پروتکل هایی با یکدیگر به تبادل اطلاعات می پردازند. برخی ار این اشیاء متصل به یکدیگر تنها جنبه استاتیک و فیزیکی دارند و صرفا به دریافت و یا ارسال اطلاعات می پردازند ولی برخی دیگر از این دسته تجهیزات هوشمند می باشند که قابلیت هایی فراتر از این موارد داشته و قادرند به واسطه منابع سخت افزاری ، ارتباطی و نرم افزاری که در اختیار دارند برخی از فعالیتهای انسانی را به جای انسان و به صورت خودکار انجام دهند .در شکل شماره 1 فرایند تغییر داده های خام و تبدیل آنها به اطلاعات و دانش مفید در اینترنت اشیاء نمایش داده شده است .<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 1<br />
|-<br />
| http://s1.picofile.com/file/8283748834/IOTDataFlow.JPG<br />
|}<br />
<br />
==== معماری ====<br />
معماری اینترنت اشیاء از چند بخش اصلی تشکیل شده است :1. لایه دریافت یا ادراک 2. لایه شبکه و 3. لایه کاربرد . برخی محققان دو لایه دیگر نیز به موارد فوق اضافه کرده اند . این لایه های اضافی عبارتند از لایه میان افزار و لایه کسب و کار. لایه میان افزار بین لایه شبکه و کاربرد و لایه کسب و کار به عنوان بالاترین لایه و بالاتر از لایه کاربرد قرار می گیرد .<br /><br />
لایه دریافت /ادراک : در این لایه کلیه تجهیزات متصل به شبکه اینترنتی به واسطه سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات ، اطلاعاتی از محیط پیرامونی دریافت می کنند .هدف اصلی در این لایه جمع پآوری اطلاعات می باشد.<br /><br />
لایه میان افزار: اطلاعات جمع آوری شده از لایه ادراک که به واسطه لایه شبکه منتقل شده است در این لایه ذخیره سازی و مدیریت می شوند . اطلاعات ذخیره و پردازش می شود و تصمیمات خاصی بر مبنای قواعد از پیش تعریف شده ای به صورت خودکار اتخاد می شود و سپس خروجی به لایه بعدی یعنی لایه کاربرد انتقال می یابد. <br /><br />
لایه کاربرد :در این لایه اطلاعات و خروجی دریافتی از لایه میان افزار مدیریت شده و نمایی از اطلاعات دریافتی ارائه می شود . اطلاعات خام دریافتی از پاین ترین لایه ، متناسب با نیازمندیهای کاربر ارائه می شود و مفهوم هوشمندی در خروجی ها نمود پیدا می کند . شهر هوشمند ، ردیابی حمل و نقل ، سیستم سلامت هوشمند و ... از جمله مثالهایی از لابه کاربرد در اینترنت اشیاء به شمار می روند .<br /><br />
لایه کسب و کار : آخرین لایه از معماری پنج لایه ای اینترنت اشیاء می باشد که در آن امکان کسب درآمد از اطلاعات جمع آوری شده در قالب سرویسها و خدمات مختلف میسر می شود . به عبارت دیگر ، اطلاعات لایه کاربرد در قالب خدمات معنی داری مدل سازی شده و ارائه می شود و مجموع سرویس ها و مدل های اطلاعاتی تولید شده امکان ایجاد سرویسها و مدلهای جدید را فراهم می کند .در این مرحله تحلیل و بررسی اطلاعات در زمینه های مختلف با هدف تولید دانش انجام می شود که ارزشهای ایجاد شده از دانش تولیدی در این لایه ، منجر به کسب درآمد برای ارائه دهنده خدمات می شود . <br /><br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 2<br />
|-<br />
| http://s8.picofile.com/file/8283573942/IOTLayers.JPG<br />
|}<br />
==== چالشها ====<br />
*رشد سریع <br />
با توجه به رشد سریع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت و به ویژه تولید سنسورهایی که به قادرند به صورت مستقل با استفاده از برخی تکنولوژیهای ارتباطی از قبیل 3G یا 4G به اینترنت متصل شوند ، تعداد تجهیزات بسیار بیشتر از تعداد کاربران انسانی خواهد بود . یکی از مشکلات اصلی در این بین نام گذاری و شناسایی این تعداد شئ در اینترنت می باشد. از طرفی تجهیزات با پروتکل ها و قابلیت های ناهمگونی با یکدیگر تولید می شوند که هر یک از آنها نیازمندیهای خاصی را برای استفاده لازم دارند.<br />
*هزینه سرویس و نگهداری <br />
با توجه به تعداد زیاد سنسورها موضوع نگهداری و پشتیبانی آنها از اهمیت بالایی برخوردار می باشد . چرا که به جهت کثرت وسیع در مقیاس بسیار زیاد ، ممکن است حجم فعالیتهای نگهداری و پشتیبانی آنها به طرز خیلی سریعی افزایش یابد به طوری که مزایای استفاده از آنها را تحت الشعاع قرار دهد . تکنولوژیها و دانش به کار رفته در تولید آنها باید به گونه ای باشد که قابلیت نصب سریع و آسان آنها حتی توسط کاربران عادی میسر و سهل باشد .<br />
از طرفی در صورت بهینه نبودن مصرف انرژی تجهیزات و سنسورهای متصل به آنها ، همزمان با افزایش تعداد تجهیزات و سنسورها ، انرژی مصرفی آنها افزایش می یابد. لذا یکی از چالشهای مهم دیگر مصرف انرژی این تجهیزات می باشد که ایجاب می کند از سنسورهای با مصرف انرژی بسیار کم در اینترنت اشیاء استفاده شود .<br />
بسیاری از تجهیزات به دلیل محل های نصب مختلف دسترسی به منبع تغذیه ندارند . لذا در بسیاری از مواقع ضروری است از باتری برای تامین برق مصرفی تجهیزات استفاده شود . با توجه به عمر محدود باتری ها و به منظور اطمینان از کاهش هزینه های نگهداری ، ضروری است تکنولوژی به کار رفته در ساخت باتری ها به گونه ای باشد که به مدت بسیار طولانی نیاز به تعویض نداشته باشند .<br />
*شبکه سنسورها <br />
اتصال تعداد زیاد سنسور و تجهیز به شبکه یکی از دغدغه های مهم در اینترنت اشیاء می باشد . صرف نظر از نام گذاری و شناسایی تجهیزات که در بالا به آن اشاره شد امکان تبادل داده در شبکه به دلیل ناهمگونی تجهیزات ممکن است دشوار باشد .از طرفی به دلیل تعداد بسیار زیاد تجهیزات و پروتکل های ارتباطی متنوع ، تامین امنیت و حریم خصوصی در این شبکه ها بسیار دشوار خواهد بود .<br />
<br />
*اطلاعات و داده ها<br />
داده های تولیدی توسط تجهیزات در اینترنت اشیاء ، ویژگیها و نیازمندیهای خاصی دارند که آنها را با داده های تولیدی توسط انسان متمایز میکند.این داده ها در بسیاری از مواقع نیاز به پردازش بی وقفه و بلادرنگ دارند . در برخی کاربردها داده ها بی وقفه تولید می شوند پردازش بی وقفه بسیار حیاتی می باشد و توقف آن مقدور نبوده و یا ممکن است اهداف استفاده از اشیاء را نقض کند .<br />
بدیهی است که داده های تولیدی توسط تعداد کثیری از سنسورها به طرز بسیار زیادی مشکل افزونگی اطلاعات را خواهد داشت . به عنوان مثال ممکن است دو سنسور مکان یاب در دو نقطه متفاوت در یک شهر ، هر دو اسم شهر را به عنوان موقعیت مکانی ارسال نمایند . حال تصور کنیم که برای چند فیلد اطلاعاتی و تعداد میلیونی سنسورها چه حجمی از داده های تکراری تولید خواهد شد.<br />
حجم زیاد داده ها و افزونگی اطلاعات تامین صحت ، جامعیت و قابلیت اطمینان داده ها را دشوار می کند .در اینصورت تفکیک اطلاعات درست از نادرست کاری بسیار دشوار خواهد بود .<br />
همانطور که در بالا و در توضیحات مربوط به اینترنت اشیاء بدان اشاره شد ، هدف از جمع آوری اطلاعات خام و انتقال آنها در شبکه ، تبدیل آنها به اطلاعات و در تولید دانش و انجام عملیاتی بر مبنای دانش تولید شده می باشد. لذا یکی از اصلیترین مشکلات موجود در اینترنت اشیاء ، امکان داده کاوی و استخراج دانش از اطلاعات حجیم تولید شده است که نیازمند الگوریتم ها و مکانیزمهای پیچیده ای می باشد .<br />
<br />
=== رایانش ابری ===<br />
رایانش ابری پدیده سالهای اخیر دنیای تکنولوژی فناوری اطلاعات و ارتباطات می باشد که در سالهای اخیر رشد و توسعه بسیار سریعی داشته است . توسعه سریع سخت افزار و نرم افزار و افزایش روز افزون نیاز به منابع ذخیره سازی ، پردازشی ، ارتباطی و کاربردی ، گران بودن هزینه تامین این منابع ، مشکلات نگهداری و پشتیبانی آنها ، همه و همه باعث شده اند که رایانش از کامپیوتر ها و تجهیزات رومیزی به اینترنت و مراکز داده عظیم منتقل شوند . بدین ترتیب بسیاری از نگرانی ها و دغدغه ها از چندین میلیون کاربر به چند راده دهنده خدمات ابری منتقل می شود و کاربران فارغ از مشکلات و نگرانیهای ذکر شده و تنها بر مبنای مبالغ پرداختی خود خدمات نهایی را دریافت می کنند .<br />
خدمات قابل ارائه در رایانش ابری را می توان به چهار اصلی تقسیم می شود :<br /><br />
<br />
Software as a service (SaaS)<br /><br />
در این مدل از رایانش ابری ، نرم افزار به عنوان سرویس یا خدمت نهایی به کاربر ارائه می شود . در این حالت کاربر نگرانی ای در خصوص نصب نرم افزار و یا منابع مورد نیاز آن نداشته و تنها بر اساس مبلغ پرداختی خود از نرم افزار موضوع خدمت بهره خواهد برد . تنها نیازمندی کاربر در این حالت داشتن ارتباط اینترنتی و ارتباط با مرکز داده ارائه دهنده خدمت خواهد بود .<br /><br />
Platform as a service (PaaS)<br /><br />
<br />
در مدل سکو به عنوان خدمت ، سکوی توسعه نرم افزار و برنامه کاربردی در اختیار کاربر قرار می گیرد .در این حالت تمام منابع و ابزارهای مورد نیاز کاربر برای ساخت برنامه های کاربردی در اختیار آن قرار خواهد گرفت .<br /><br />
<br />
Network as a service(NaaS)<br /><br />
<br />
مدل شبکه به عنوان خدمت ، یک یا چند شبکه مجازی تمام قابلیت ها و امکانات موجود در شبکه های واقعی در اختیار کاربر یا سازمان قرار می گیرد . در این حالت کاربر می تواند تمام پیکربندیها و تنظیمات لازم را به همراه نود ها و شناسه های آی پی در این شبکه تعریف کند.<br /><br />
<br />
Infrastructure as a service (IaaS)<br /><br />
<br />
در مدل زیرساخت به عنوان سرویس ، نیازمندیهای ذخیریه سازی و پردازشی کاربر در اختیار وی قرار داده می شود و کاربر می تواند در قبال پرداخت مبلغ اجاره ای ، به مدت زمان مشخصی منابع ذخیره سازی و پردازشی خود را بدون نیاز به خرید تجهیزات در اختیار داشته باشد .<br />
===درخت دانش===<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 4-درخت دانش<br />
|-<br />
| http://s2.picofile.com/file/8283732484/Tree.JPG<br />
|}<br />
===جدول دانش ===<br />
<br />
<br /><br />
<br />
[[پرونده:cloudIOT_Table.JPG|100px|قاب|وسط]]<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== بدنه تحقیق ==<br />
<br />
با توجه به مزایای رایانش ابری که در بالا توضیح داده شده ، و محدودیت های اینترنت اشیاء در توسعه ، بسیاری از این محدودیت ها همان مواردی می باشند که در مزایای رایانش ابری وجود دارند . لذا اینترنت اشیاء با استفاده از این قابلیت ها در رایانش ابری می تواند بسیاری از محدودیت ها و مشکلات موجود در توسعه را مرتفع سازد . رایانش ابری یک راهکار پر فایده ای برای پیاده سازی مدیریت سرویس دراینتر نت اشیاء ارائه می کند و در عوض می تواند از اینترنت اشیاء به واسطه توسعه آن در دنیای واقعی منتفع شود و سرویس ها و خدمات جدیدی را در یک فضای توزیع شده و مجازی و در ابعاد مختلف زندگی انسان ایجاد نماید .رایانش ابری در CloudIOT به عنوان لایه واسط بین اشیاء متصل به اینترنت و برنامه های کاربردی عمل می کند . به طوری که تمام پیچیدگیهای لایه های پایین را از دید کار بر مخفی می سازد .<br /><br />
<br />
<br />
<br />
با توجه به توضیحات بالا در خصوص هر دو تکنولوژی می توان از فرصتها و مزایای رایانش ابری به منظور رفع چالشهای موجود در اینترنت اشیاء بهره برد . در ادامه با جمع بندی مشکلات ذکر شده در اینترنت اشیاء ، راهکارهای رایانش ابری جهت رفع آنها را تشریح می شود .<br /><br />
*منابع ذخیره سازی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء تعداد زیادی از تجهیزات همواره در حال تولید داده ها ساخت یافته و یا غیر ساخت یافته با حجم و نوع مختلف می باشند . این داده ها در نهایت ممکن است به جمع بندی ، نمایش ، بایگانی، نمایش بصری ، دسترسی و ... نیاز داشته باشند . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن فضای ذخیره سازی ارزان و متناسب با نیاز ، مناسب ترین و بهینه ترین راهکار برای این کاربرد ها می باشد . <br />
از طرفی به دلیل تامین سطح بالایی از امنیت و تامین حریم خصوصی در رایانش ابری، یکی دیگر از مهمترین مشکلات مربوط به اطلاعات در اینترنت اشیاء به واسطه بهره گیری از آن مرتفع می شود .<br /><br />
*منابع پردازشی <br /><br />
تجهیزات در اینترنت اشیاء منایع پردازشی بسیار محدودی دارند و ضروری است اطلاعات را به منظور پردازش به نود های سریعتر با قابلیت هاتی پردازشی بیشتر ارسال کنند. در صورتی که تناسبی بین اطلاعات تولیدی و زیرساخت محاسباتی وجود نداشته باشد پردازش اطلاعات با مشکل مواجه می شود . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن منابع پردازشی سریع و متناسب با نیاز می تواند راهکار مناسبی برای رفع مشکل باشد .<br /><br />
*منابع ارتباطی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء ، به دلیل لزوم ارتباط تجهیزات با اینترنت و با یکدیگر ، هر دستگاه از شناسه مستقلی در شبکه برخوردار خواهد بود و برای تبادل اطلاعات به سخت افزار های ارتباطی نیاز خواهد داشت . هزینه تامین و نگهداری هر یک از این تجهیزات زیاد بوده و ممکن است مقرون به صرفه نباشد . رایانش ابری به دلیل امکان فراهم نمودن شبکه یا شبکه های مستقل ، کاربران را از تامین تجهیزات سخت افزاری ازتباطی و هزینه های نگهداری و مدیریت آنها بی نیاز می کند .<br />
<br />
== نتیجه گیری ==<br />
<br />
<br />
== مراجع ==<br />
<br />
1. Y.-K. Chen "Challenges and opportunities of internet of things" <em>The Proceedings of 17th Asia and South Pacific Design Automation Conference</em> 2012.<br />
<br />
2. M. Wu "Research on the architecture of Internet of things" <em>The Proceedings of 3rd International Conference on Advanced Computer Theory and Engineering</em>.<br />
<br />
3. G. Kortuem F. Kawsar D. Fitton and V. Sundramoorthi "Smart objects and building blocks of internet of things" <em>IEEE Internet Computing Journal</em> vol. 14 no. 1 pp. 44-51 2010.<br />
<br />
4. R. Khan S. Ullah Khan R. Zaheer and S. Khan "Future internet: The internet of things architecturepossible applications and key challenges" <em>The Proceedings of 10th International Conference on Frontiers of Information Technology Islamabad Pakistan</em> 2012.<br />
<br />
5. D. Uckelamann M. Harrison and F. Michahelles <em>Architecting the Internet of Things</em> 2011.<br />
<br />
6. S. Zhang "Cloud computing research and development trend" <em>The Proceedings of International Conference on Future Networks</em> 2010.<br />
<br />
7. W. Ma "The survey and research on application of cloud computing" <em>The Proceedings of 7th International Conference on Computerl Science and Education</em> 2012.<br />
<br />
8. Y. Jadeja "Cloud computing-concepts architecture and challenges" <em>The Proceedings of International Conference on Computing Electronics and Electrical Technologies</em> 2012.<br />
<br />
9. M. Zhou "Services in the cloud computing era: A survey" <em>The Proceedings of 4th International Universal Communications Symposium</em> 2010.<br />
<br />
10. J. Gubbi R. Buyya S. Marusic and M. Palaniswami "Internet of things (iot): A vision architectural elements and future directions" <em>Technical Report CLOUDS-TR-2012-2012 July</em> 2012.<br />
<br />
11. D. Evans "The internet of things how the next evolution of the internet is changing everything" <em>Whitepaper Cisco Internet Business Solutions Group (IBSG)</em> 2011.<br />
<br />
12. "British internet users' personal information on major 'cloud' storage services can be spied upon routinely by US authorities" <em>The Independent</em> 2013.</div>Aminsalehzadehhttp://wiki.occc.ir/index.php?title=Cloud_of_Things:_Integrating_Internet_of_Things_and_cloud_computing_and_the_issues_involved&diff=16872Cloud of Things: Integrating Internet of Things and cloud computing and the issues involved2017-01-25T00:07:07Z<p>Aminsalehzadeh: /* بررسی ادبیات موضوع */</p>
<hr />
<div>== چکیده ==<br />
<br /><br />
<br />
اینترنت اشیاء و یارانش ابری به عنوان دو تکنولوژی مهم از سالیان گذشته نقشی اساسی در زندگی انسان در عصر حاضر ایفا میکنند . مفهوم اینترنت اشیاء در بردارنده ارتباطات تجهیزات و دستگاههایی با قابلیت اتصال به اینترنت می باشد. انسان با گذشت زمان همواره و پیشرفت تکنولوژی سعی می کند از امکانات و تجهیزات بی جان در انجام فعالیتهای خود استفاده کند . پدیده اینترنت و گستردگی استفاده از آن در کامپیوتر های شخصی و خانگی ، زمینه استفاده از آن در غالب تجهیزات مورد استفاده انسان را فراهم کرده است . با گذشت زمان همواره به تعداد انواع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت اضافه می شود و هوشمندی تجهیزات روز به روز به عنوان یکی از نیازمندیهای بشر پر رنگ تر از قبل می شود . این تجهیزات با فراهم شدن امکان اتصال به اینترنت می توانند اطلاعات دقیق و به روزی را در اختیار انسان قرار دهند و کاربر انسانی با دریافت اطلاعات از تجهیرات و با صدور فرمانهایی تحت بستر اینترنت می تواند فعالیتهایی را به واسطه تجهیزات متصل به اینترنت انجام دهد <br />
از طرفی با توسعه استفاده از شبکه های ارتباطی و نیز تجهیزات رایانه ای در سازمانها ، داشتن تجهیزات و ملزمات ذخیره سازی و پردازشی قدرتمند ، به روز و امن مزیتهای رقابتی چشمگیری در کسب و کار های سازمانها ایجاد می کند . با توجه به هزینه های زیاد تجهیزات دخیره سازی ، پردازشی و ارتباطی و نیز لزوم نگهداری و پشتیبانی این تجهیزات جهت دریافت خدمات به روز و امن ، سازمانها و کاربران انسانی را با چالشهای عدیده ای در جهت بهره برداری از مزایا و فرصتهای بالقوه این قبیل تکنولوژی ها مواجه می کند. این قبیل چالشها و مشکلات پدید آورنده مفهومی به نام رایانش ابری شده است که در پی آن سازمانها و کاربران می توانند فارغ از دغدغه ها و چالشهای مذکور با پرداخت هزینه هایی تمامی نیازمندیهای مد نظر خود را با کیفیت و کمیت مشخصی در قالب خدمات ابری در اختیار بگیرند .<br />
با در نظر گرفتن هر دو مفهوم رایانش ابری و اینترنت اشیا امکان بهره برداری از تجهیزات هوشمند در زمینه های مختلف زندگی در قالب خدمات ابری ، مفهوم و زمینه جدیدی به نام CloudIOT ایجاد نموده است . در این مفهوم تلاش بر این است که از تمامی فرصت ها و زمینه های مفید اینترنت اشیاء در قالب خدمات و جهارچوبهای رایانش ابری بهره برداری شود به نحوی که چالشهای موجود در هر دوزمینه به حداقل برسد . در این تحقیق سعی شده است ضمن ارائه مفاهیمی از هر دو زمینه تکنولوژیکی دغدغه ها و مشکلات موجود در یکپارچگی دو زمینه مذکور بررسی شده و راهکارها و امکانات موجود جهت رفع این دغدغه ها و یا حداقل کم کردن مشکلات بهره برداری از آنها بررسی شود<br />
<br /><br />
<br />
== مقدمه ==<br />
در سال 1999 کوین اشتون پیش بینی کرد که آینده رایانش بیش از آنکه وابسته به اطلاعات و داده های تولیدی یا ارائه شده توسط انسان باشد به اطلاعات تولید شده توسط اشیاء با قابلیت پردازش بستگی دارد .بنابراین وی ایده ای به نام اینترنت اشیاء را ارائه کرد که در آن اشیاء شناسایی شده و قادرند اطلاعاتی از پیرامون خود دریافت یا برداشت نمایند . این اشیاء قادرند به یکدیگر متصل شده و در تعامل با سرور ها ، اطلاعاتی را با آنها ردو بدل کنند.اشیاء در این مفهوم با پرس و جو از یکدیگر قادر خواهند بود ضمن دریافت اطلاعات درست از یکدیگر در هم تاثیر گذار بوده و در وضعیت خود و یا حتی در برنامه های خود تغییراتی را ایجاد نمایند .اشیاء به واسطه سنسورهایی که دارند اطلاعات را دریافت می کنند و در صورت تعبیه عامل های نرم افزاری هوشمند در آنها انسانها قادر خواهند بود هر رخداد یا وضعیتی را در محیط پیرامونی خود کنترل و رهگیری نمایند . استفاده از این عامل ها و تجهیزات می تواند در جهت کاهش هر گونه کمبود اطلاعاتی و یا در جهت کاهش هزینه ها مورد استفاده قرار گیرد . از طرفی رایانش ابری به عنوان یکی از پدیده های تکنولوژیکی چند سال اخیز به دلیل مزایا و قابلیت ها مهم و فراوان بسیار فراگیر شده است و تقریبا اغلب سرویسهای مورد نیاز کاربران را می توانند در حوزه رایانش ابری با کیفیت مناسب ارائه شوند . همین موضوع ما را ناگزیر می کند در حوزه اینترنت اشیاء نیز از این قابلیتهای رایانش ابری استفاده نماییم . در این تحقیق سعی شده است ضمن تشریح مبانی هر دو تکنولوژی ، به مشکلات و چالشهای موجود و آینده در یکپارچگی آنها پرداخته شود .<br />
<br />
== بررسی ادبیات موضوع ==<br />
=== اینترنت اشیاء ===<br />
<br />
اینترنت اشیاء به عنوان آینده تجهیزات پردازشی و اینترنت تلقی می شود . در این مفهوم عبارت شی هر تجهیز ارتباطی یا غیر ارتباطی را می تواند شامل شود . از تجهیزات هوشمند در لایه های بالایی گرفته تا سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات محیط در لایه های پایینی .در این مفهوم اشیاء تشکیل دهنده گرههای ارتباطی می باشند که به واسطه پروتکل هایی با یکدیگر به تبادل اطلاعات می پردازند. برخی ار این اشیاء متصل به یکدیگر تنها جنبه استاتیک و فیزیکی دارند و صرفا به دریافت و یا ارسال اطلاعات می پردازند ولی برخی دیگر از این دسته تجهیزات هوشمند می باشند که قابلیت هایی فراتر از این موارد داشته و قادرند به واسطه منابع سخت افزاری ، ارتباطی و نرم افزاری که در اختیار دارند برخی از فعالیتهای انسانی را به جای انسان و به صورت خودکار انجام دهند .در شکل شماره 1 فرایند تغییر داده های خام و تبدیل آنها به اطلاعات و دانش مفید در اینترنت اشیاء نمایش داده شده است .<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 1<br />
|-<br />
| http://s1.picofile.com/file/8283748834/IOTDataFlow.JPG<br />
|}<br />
<br />
==== معماری ====<br />
معماری اینترنت اشیاء از چند بخش اصلی تشکیل شده است :1. لایه دریافت یا ادراک 2. لایه شبکه و 3. لایه کاربرد . برخی محققان دو لایه دیگر نیز به موارد فوق اضافه کرده اند . این لایه های اضافی عبارتند از لایه میان افزار و لایه کسب و کار. لایه میان افزار بین لایه شبکه و کاربرد و لایه کسب و کار به عنوان بالاترین لایه و بالاتر از لایه کاربرد قرار می گیرد .<br /><br />
لایه دریافت /ادراک : در این لایه کلیه تجهیزات متصل به شبکه اینترنتی به واسطه سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات ، اطلاعاتی از محیط پیرامونی دریافت می کنند .هدف اصلی در این لایه جمع پآوری اطلاعات می باشد.<br /><br />
لایه میان افزار: اطلاعات جمع آوری شده از لایه ادراک که به واسطه لایه شبکه منتقل شده است در این لایه ذخیره سازی و مدیریت می شوند . اطلاعات ذخیره و پردازش می شود و تصمیمات خاصی بر مبنای قواعد از پیش تعریف شده ای به صورت خودکار اتخاد می شود و سپس خروجی به لایه بعدی یعنی لایه کاربرد انتقال می یابد. <br /><br />
لایه کاربرد :در این لایه اطلاعات و خروجی دریافتی از لایه میان افزار مدیریت شده و نمایی از اطلاعات دریافتی ارائه می شود . اطلاعات خام دریافتی از پاین ترین لایه ، متناسب با نیازمندیهای کاربر ارائه می شود و مفهوم هوشمندی در خروجی ها نمود پیدا می کند . شهر هوشمند ، ردیابی حمل و نقل ، سیستم سلامت هوشمند و ... از جمله مثالهایی از لابه کاربرد در اینترنت اشیاء به شمار می روند .<br /><br />
لایه کسب و کار : آخرین لایه از معماری پنج لایه ای اینترنت اشیاء می باشد که در آن امکان کسب درآمد از اطلاعات جمع آوری شده در قالب سرویسها و خدمات مختلف میسر می شود . به عبارت دیگر ، اطلاعات لایه کاربرد در قالب خدمات معنی داری مدل سازی شده و ارائه می شود و مجموع سرویس ها و مدل های اطلاعاتی تولید شده امکان ایجاد سرویسها و مدلهای جدید را فراهم می کند .در این مرحله تحلیل و بررسی اطلاعات در زمینه های مختلف با هدف تولید دانش انجام می شود که ارزشهای ایجاد شده از دانش تولیدی در این لایه ، منجر به کسب درآمد برای ارائه دهنده خدمات می شود . <br /><br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 2<br />
|-<br />
| http://s8.picofile.com/file/8283573942/IOTLayers.JPG<br />
|}<br />
==== چالشها ====<br />
*رشد سریع <br />
با توجه به رشد سریع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت و به ویژه تولید سنسورهایی که به قادرند به صورت مستقل با استفاده از برخی تکنولوژیهای ارتباطی از قبیل 3G یا 4G به اینترنت متصل شوند ، تعداد تجهیزات بسیار بیشتر از تعداد کاربران انسانی خواهد بود . یکی از مشکلات اصلی در این بین نام گذاری و شناسایی این تعداد شئ در اینترنت می باشد. از طرفی تجهیزات با پروتکل ها و قابلیت های ناهمگونی با یکدیگر تولید می شوند که هر یک از آنها نیازمندیهای خاصی را برای استفاده لازم دارند.<br />
*هزینه سرویس و نگهداری <br />
با توجه به تعداد زیاد سنسورها موضوع نگهداری و پشتیبانی آنها از اهمیت بالایی برخوردار می باشد . چرا که به جهت کثرت وسیع در مقیاس بسیار زیاد ، ممکن است حجم فعالیتهای نگهداری و پشتیبانی آنها به طرز خیلی سریعی افزایش یابد به طوری که مزایای استفاده از آنها را تحت الشعاع قرار دهد . تکنولوژیها و دانش به کار رفته در تولید آنها باید به گونه ای باشد که قابلیت نصب سریع و آسان آنها حتی توسط کاربران عادی میسر و سهل باشد .<br />
از طرفی در صورت بهینه نبودن مصرف انرژی تجهیزات و سنسورهای متصل به آنها ، همزمان با افزایش تعداد تجهیزات و سنسورها ، انرژی مصرفی آنها افزایش می یابد. لذا یکی از چالشهای مهم دیگر مصرف انرژی این تجهیزات می باشد که ایجاب می کند از سنسورهای با مصرف انرژی بسیار کم در اینترنت اشیاء استفاده شود .<br />
بسیاری از تجهیزات به دلیل محل های نصب مختلف دسترسی به منبع تغذیه ندارند . لذا در بسیاری از مواقع ضروری است از باتری برای تامین برق مصرفی تجهیزات استفاده شود . با توجه به عمر محدود باتری ها و به منظور اطمینان از کاهش هزینه های نگهداری ، ضروری است تکنولوژی به کار رفته در ساخت باتری ها به گونه ای باشد که به مدت بسیار طولانی نیاز به تعویض نداشته باشند .<br />
*شبکه سنسورها <br />
اتصال تعداد زیاد سنسور و تجهیز به شبکه یکی از دغدغه های مهم در اینترنت اشیاء می باشد . صرف نظر از نام گذاری و شناسایی تجهیزات که در بالا به آن اشاره شد امکان تبادل داده در شبکه به دلیل ناهمگونی تجهیزات ممکن است دشوار باشد .از طرفی به دلیل تعداد بسیار زیاد تجهیزات و پروتکل های ارتباطی متنوع ، تامین امنیت و حریم خصوصی در این شبکه ها بسیار دشوار خواهد بود .<br />
<br />
*اطلاعات و داده ها<br />
داده های تولیدی توسط تجهیزات در اینترنت اشیاء ، ویژگیها و نیازمندیهای خاصی دارند که آنها را با داده های تولیدی توسط انسان متمایز میکند.این داده ها در بسیاری از مواقع نیاز به پردازش بی وقفه و بلادرنگ دارند . در برخی کاربردها داده ها بی وقفه تولید می شوند پردازش بی وقفه بسیار حیاتی می باشد و توقف آن مقدور نبوده و یا ممکن است اهداف استفاده از اشیاء را نقض کند .<br />
بدیهی است که داده های تولیدی توسط تعداد کثیری از سنسورها به طرز بسیار زیادی مشکل افزونگی اطلاعات را خواهد داشت . به عنوان مثال ممکن است دو سنسور مکان یاب در دو نقطه متفاوت در یک شهر ، هر دو اسم شهر را به عنوان موقعیت مکانی ارسال نمایند . حال تصور کنیم که برای چند فیلد اطلاعاتی و تعداد میلیونی سنسورها چه حجمی از داده های تکراری تولید خواهد شد.<br />
حجم زیاد داده ها و افزونگی اطلاعات تامین صحت ، جامعیت و قابلیت اطمینان داده ها را دشوار می کند .در اینصورت تفکیک اطلاعات درست از نادرست کاری بسیار دشوار خواهد بود .<br />
همانطور که در بالا و در توضیحات مربوط به اینترنت اشیاء بدان اشاره شد ، هدف از جمع آوری اطلاعات خام و انتقال آنها در شبکه ، تبدیل آنها به اطلاعات و در تولید دانش و انجام عملیاتی بر مبنای دانش تولید شده می باشد. لذا یکی از اصلیترین مشکلات موجود در اینترنت اشیاء ، امکان داده کاوی و استخراج دانش از اطلاعات حجیم تولید شده است که نیازمند الگوریتم ها و مکانیزمهای پیچیده ای می باشد .<br />
<br />
=== رایانش ابری ===<br />
رایانش ابری پدیده سالهای اخیر دنیای تکنولوژی فناوری اطلاعات و ارتباطات می باشد که در سالهای اخیر رشد و توسعه بسیار سریعی داشته است . توسعه سریع سخت افزار و نرم افزار و افزایش روز افزون نیاز به منابع ذخیره سازی ، پردازشی ، ارتباطی و کاربردی ، گران بودن هزینه تامین این منابع ، مشکلات نگهداری و پشتیبانی آنها ، همه و همه باعث شده اند که رایانش از کامپیوتر ها و تجهیزات رومیزی به اینترنت و مراکز داده عظیم منتقل شوند . بدین ترتیب بسیاری از نگرانی ها و دغدغه ها از چندین میلیون کاربر به چند راده دهنده خدمات ابری منتقل می شود و کاربران فارغ از مشکلات و نگرانیهای ذکر شده و تنها بر مبنای مبالغ پرداختی خود خدمات نهایی را دریافت می کنند .<br />
خدمات قابل ارائه در رایانش ابری را می توان به چهار اصلی تقسیم می شود :<br /><br />
<br />
Software as a service (SaaS)<br /><br />
در این مدل از رایانش ابری ، نرم افزار به عنوان سرویس یا خدمت نهایی به کاربر ارائه می شود . در این حالت کاربر نگرانی ای در خصوص نصب نرم افزار و یا منابع مورد نیاز آن نداشته و تنها بر اساس مبلغ پرداختی خود از نرم افزار موضوع خدمت بهره خواهد برد . تنها نیازمندی کاربر در این حالت داشتن ارتباط اینترنتی و ارتباط با مرکز داده ارائه دهنده خدمت خواهد بود .<br /><br />
Platform as a service (PaaS)<br /><br />
<br />
در مدل سکو به عنوان خدمت ، سکوی توسعه نرم افزار و برنامه کاربردی در اختیار کاربر قرار می گیرد .در این حالت تمام منابع و ابزارهای مورد نیاز کاربر برای ساخت برنامه های کاربردی در اختیار آن قرار خواهد گرفت .<br /><br />
<br />
Network as a service(NaaS)<br /><br />
<br />
مدل شبکه به عنوان خدمت ، یک یا چند شبکه مجازی تمام قابلیت ها و امکانات موجود در شبکه های واقعی در اختیار کاربر یا سازمان قرار می گیرد . در این حالت کاربر می تواند تمام پیکربندیها و تنظیمات لازم را به همراه نود ها و شناسه های آی پی در این شبکه تعریف کند.<br /><br />
<br />
Infrastructure as a service (IaaS)<br /><br />
<br />
در مدل زیرساخت به عنوان سرویس ، نیازمندیهای ذخیریه سازی و پردازشی کاربر در اختیار وی قرار داده می شود و کاربر می تواند در قبال پرداخت مبلغ اجاره ای ، به مدت زمان مشخصی منابع ذخیره سازی و پردازشی خود را بدون نیاز به خرید تجهیزات در اختیار داشته باشد .<br />
===درخت دانش===<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 4-درخت دانش<br />
|-<br />
| http://s2.picofile.com/file/8283732484/Tree.JPG<br />
|}<br />
===جدول دانش ===<br />
<br />
<br /><br />
<br />
[[پرونده:cloudIOT_Table.JPG|100px|قاب|وسط]]<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== بدنه تحقیق ==<br />
=== CloudIOT و لزوم یکپارچگی IOT و Cloud ===<br />
اینترنت در حال توسعه می باشد و توسعه اینترنت و گستردگی و سهولت استفاده از آن ، نیاز به استفاده وسیع از آن را بیش از پیش می کند . روز به روز به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . این تجهیزات در گذشته محدود به کامپیوتر های شخصی بوده اند ولی در حال حاضر به دلیل امکان استفاده از اینترنت به منظور دسترسی به اطلاعات دقیق و به روز راه دور ، به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . تجهیزات جدید با هدف رفع نیازمندیهای بشری در زمینه های مختلف زندگی تولید می شوند و امکان دسترسی انسان به آنها و کنترل آنها از راه دور به عنوان یکی از ملزومات در تولید تجهیزات لحاظ می شود .هر دستگاه متصل داده هایی را از محیط های پیرامونی دریافت و آنها را ذخیره می کند . روز به روز به حجم داده های تولیدی افزوده می شود و لزوم نگهداری آنها در فضایی امن و مطمئن ضرورت پیدا می کند . به منظور تولید اطلاعات مفید از داده ها ، ضروری است پردازشهایی روی آنها انجام شود و با افزایش حجم و پیچیدگی اطلاعات لزوم نیاز به منابع پردازشی قوی آشکار می شود . به منظور سهولت دسترسی به اطلاعات در هر زمان و مکانی ضروری است اطلاعات بر روی شبکه های محلی یا اینترنت تبادل شود . در نهایت برای تولید دانش بیشتر از آنها ضروری است تحلیل های پیچیده و زیادی روی آنها انجام شود .<br /><br />
<br />
بنابراین ،با توجه به مواردی که بیان شد اهم مشکلات و دغدغه های موجود در اینترنت اشیاء با می توان به شرح زیر بیان کرد :<br />
* افزایش سریع اطلاعات و نیاز به فضای دخیره سازی که در تجهیزات وجود ندارد <br />
* افزایش نیازمندیهای پردازشی که در اینترنت اشیاء موجود نیست <br />
* افزایش ارتباطات بین موجودیت ها در اینترنت اشیاء<br />
* نیاز به منابع سخت افزاری و نرم افزاری داده کاوی و تولید دانش<br />
<br />
<br />
تکنولوژی های اینترنت اشیاء و رایانش ابری ، هر کدام تغییرات مستقل از یکدیگر داشته اند ولی در حال حاضر مزایای یکپارچگی دو زمینه به اندازه ای زیاد است که به منظور فراهم شدن امکان استفاده مناسب و مفید از هر دو تکنولوژی نا گزیر به یکپارچه سازی آنها می باشیم .به منظور برآوردی از میزان توسعه و علاقه مندیها به دو مفهوم و نیز موضوع یکپارچگی بین آنها ، شکل 2 به خوبی روند آن را در سالهای اخیر نشان می دهد.<br /><br />
<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 3<br />
|-<br />
| http://s6.picofile.com/file/8283731226/IOTTrend.JPG<br />
|}<br />
<br />
<br />
با توجه به مزایای رایانش ابری که در بالا توضیح داده شده ، و محدودیت های اینترنت اشیاء در توسعه ، بسیاری از این محدودیت ها همان مواردی می باشند که در مزایای رایانش ابری وجود دارند . لذا اینترنت اشیاء با استفاده از این قابلیت ها در رایانش ابری می تواند بسیاری از محدودیت ها و مشکلات موجود در توسعه را مرتفع سازد . رایانش ابری یک راهکار پر فایده ای برای پیاده سازی مدیریت سرویس دراینتر نت اشیاء ارائه می کند و در عوض می تواند از اینترنت اشیاء به واسطه توسعه آن در دنیای واقعی منتفع شود و سرویس ها و خدمات جدیدی را در یک فضای توزیع شده و مجازی و در ابعاد مختلف زندگی انسان ایجاد نماید .رایانش ابری در CloudIOT به عنوان لایه واسط بین اشیاء متصل به اینترنت و برنامه های کاربردی عمل می کند . به طوری که تمام پیچیدگیهای لایه های پایین را از دید کار بر مخفی می سازد .<br /><br />
<br />
<br />
<br />
با توجه به توضیحات بالا در خصوص هر دو تکنولوژی می توان از فرصتها و مزایای رایانش ابری به منظور رفع چالشهای موجود در اینترنت اشیاء بهره برد . در ادامه با جمع بندی مشکلات ذکر شده در اینترنت اشیاء ، راهکارهای رایانش ابری جهت رفع آنها را تشریح می شود .<br /><br />
*منابع ذخیره سازی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء تعداد زیادی از تجهیزات همواره در حال تولید داده ها ساخت یافته و یا غیر ساخت یافته با حجم و نوع مختلف می باشند . این داده ها در نهایت ممکن است به جمع بندی ، نمایش ، بایگانی، نمایش بصری ، دسترسی و ... نیاز داشته باشند . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن فضای ذخیره سازی ارزان و متناسب با نیاز ، مناسب ترین و بهینه ترین راهکار برای این کاربرد ها می باشد . <br />
از طرفی به دلیل تامین سطح بالایی از امنیت و تامین حریم خصوصی در رایانش ابری، یکی دیگر از مهمترین مشکلات مربوط به اطلاعات در اینترنت اشیاء به واسطه بهره گیری از آن مرتفع می شود .<br /><br />
*منابع پردازشی <br /><br />
تجهیزات در اینترنت اشیاء منایع پردازشی بسیار محدودی دارند و ضروری است اطلاعات را به منظور پردازش به نود های سریعتر با قابلیت هاتی پردازشی بیشتر ارسال کنند. در صورتی که تناسبی بین اطلاعات تولیدی و زیرساخت محاسباتی وجود نداشته باشد پردازش اطلاعات با مشکل مواجه می شود . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن منابع پردازشی سریع و متناسب با نیاز می تواند راهکار مناسبی برای رفع مشکل باشد .<br /><br />
*منابع ارتباطی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء ، به دلیل لزوم ارتباط تجهیزات با اینترنت و با یکدیگر ، هر دستگاه از شناسه مستقلی در شبکه برخوردار خواهد بود و برای تبادل اطلاعات به سخت افزار های ارتباطی نیاز خواهد داشت . هزینه تامین و نگهداری هر یک از این تجهیزات زیاد بوده و ممکن است مقرون به صرفه نباشد . رایانش ابری به دلیل امکان فراهم نمودن شبکه یا شبکه های مستقل ، کاربران را از تامین تجهیزات سخت افزاری ازتباطی و هزینه های نگهداری و مدیریت آنها بی نیاز می کند .<br />
<br />
== نتیجه گیری ==<br />
<br />
<br />
== مراجع ==<br />
<br />
1. Y.-K. Chen "Challenges and opportunities of internet of things" <em>The Proceedings of 17th Asia and South Pacific Design Automation Conference</em> 2012.<br />
<br />
2. M. Wu "Research on the architecture of Internet of things" <em>The Proceedings of 3rd International Conference on Advanced Computer Theory and Engineering</em>.<br />
<br />
3. G. Kortuem F. Kawsar D. Fitton and V. Sundramoorthi "Smart objects and building blocks of internet of things" <em>IEEE Internet Computing Journal</em> vol. 14 no. 1 pp. 44-51 2010.<br />
<br />
4. R. Khan S. Ullah Khan R. Zaheer and S. Khan "Future internet: The internet of things architecturepossible applications and key challenges" <em>The Proceedings of 10th International Conference on Frontiers of Information Technology Islamabad Pakistan</em> 2012.<br />
<br />
5. D. Uckelamann M. Harrison and F. Michahelles <em>Architecting the Internet of Things</em> 2011.<br />
<br />
6. S. Zhang "Cloud computing research and development trend" <em>The Proceedings of International Conference on Future Networks</em> 2010.<br />
<br />
7. W. Ma "The survey and research on application of cloud computing" <em>The Proceedings of 7th International Conference on Computerl Science and Education</em> 2012.<br />
<br />
8. Y. Jadeja "Cloud computing-concepts architecture and challenges" <em>The Proceedings of International Conference on Computing Electronics and Electrical Technologies</em> 2012.<br />
<br />
9. M. Zhou "Services in the cloud computing era: A survey" <em>The Proceedings of 4th International Universal Communications Symposium</em> 2010.<br />
<br />
10. J. Gubbi R. Buyya S. Marusic and M. Palaniswami "Internet of things (iot): A vision architectural elements and future directions" <em>Technical Report CLOUDS-TR-2012-2012 July</em> 2012.<br />
<br />
11. D. Evans "The internet of things how the next evolution of the internet is changing everything" <em>Whitepaper Cisco Internet Business Solutions Group (IBSG)</em> 2011.<br />
<br />
12. "British internet users' personal information on major 'cloud' storage services can be spied upon routinely by US authorities" <em>The Independent</em> 2013.</div>Aminsalehzadehhttp://wiki.occc.ir/index.php?title=Cloud_of_Things:_Integrating_Internet_of_Things_and_cloud_computing_and_the_issues_involved&diff=16871Cloud of Things: Integrating Internet of Things and cloud computing and the issues involved2017-01-25T00:06:24Z<p>Aminsalehzadeh: /* بدنه تحقیق */</p>
<hr />
<div>== چکیده ==<br />
<br /><br />
<br />
اینترنت اشیاء و یارانش ابری به عنوان دو تکنولوژی مهم از سالیان گذشته نقشی اساسی در زندگی انسان در عصر حاضر ایفا میکنند . مفهوم اینترنت اشیاء در بردارنده ارتباطات تجهیزات و دستگاههایی با قابلیت اتصال به اینترنت می باشد. انسان با گذشت زمان همواره و پیشرفت تکنولوژی سعی می کند از امکانات و تجهیزات بی جان در انجام فعالیتهای خود استفاده کند . پدیده اینترنت و گستردگی استفاده از آن در کامپیوتر های شخصی و خانگی ، زمینه استفاده از آن در غالب تجهیزات مورد استفاده انسان را فراهم کرده است . با گذشت زمان همواره به تعداد انواع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت اضافه می شود و هوشمندی تجهیزات روز به روز به عنوان یکی از نیازمندیهای بشر پر رنگ تر از قبل می شود . این تجهیزات با فراهم شدن امکان اتصال به اینترنت می توانند اطلاعات دقیق و به روزی را در اختیار انسان قرار دهند و کاربر انسانی با دریافت اطلاعات از تجهیرات و با صدور فرمانهایی تحت بستر اینترنت می تواند فعالیتهایی را به واسطه تجهیزات متصل به اینترنت انجام دهد <br />
از طرفی با توسعه استفاده از شبکه های ارتباطی و نیز تجهیزات رایانه ای در سازمانها ، داشتن تجهیزات و ملزمات ذخیره سازی و پردازشی قدرتمند ، به روز و امن مزیتهای رقابتی چشمگیری در کسب و کار های سازمانها ایجاد می کند . با توجه به هزینه های زیاد تجهیزات دخیره سازی ، پردازشی و ارتباطی و نیز لزوم نگهداری و پشتیبانی این تجهیزات جهت دریافت خدمات به روز و امن ، سازمانها و کاربران انسانی را با چالشهای عدیده ای در جهت بهره برداری از مزایا و فرصتهای بالقوه این قبیل تکنولوژی ها مواجه می کند. این قبیل چالشها و مشکلات پدید آورنده مفهومی به نام رایانش ابری شده است که در پی آن سازمانها و کاربران می توانند فارغ از دغدغه ها و چالشهای مذکور با پرداخت هزینه هایی تمامی نیازمندیهای مد نظر خود را با کیفیت و کمیت مشخصی در قالب خدمات ابری در اختیار بگیرند .<br />
با در نظر گرفتن هر دو مفهوم رایانش ابری و اینترنت اشیا امکان بهره برداری از تجهیزات هوشمند در زمینه های مختلف زندگی در قالب خدمات ابری ، مفهوم و زمینه جدیدی به نام CloudIOT ایجاد نموده است . در این مفهوم تلاش بر این است که از تمامی فرصت ها و زمینه های مفید اینترنت اشیاء در قالب خدمات و جهارچوبهای رایانش ابری بهره برداری شود به نحوی که چالشهای موجود در هر دوزمینه به حداقل برسد . در این تحقیق سعی شده است ضمن ارائه مفاهیمی از هر دو زمینه تکنولوژیکی دغدغه ها و مشکلات موجود در یکپارچگی دو زمینه مذکور بررسی شده و راهکارها و امکانات موجود جهت رفع این دغدغه ها و یا حداقل کم کردن مشکلات بهره برداری از آنها بررسی شود<br />
<br /><br />
<br />
== مقدمه ==<br />
در سال 1999 کوین اشتون پیش بینی کرد که آینده رایانش بیش از آنکه وابسته به اطلاعات و داده های تولیدی یا ارائه شده توسط انسان باشد به اطلاعات تولید شده توسط اشیاء با قابلیت پردازش بستگی دارد .بنابراین وی ایده ای به نام اینترنت اشیاء را ارائه کرد که در آن اشیاء شناسایی شده و قادرند اطلاعاتی از پیرامون خود دریافت یا برداشت نمایند . این اشیاء قادرند به یکدیگر متصل شده و در تعامل با سرور ها ، اطلاعاتی را با آنها ردو بدل کنند.اشیاء در این مفهوم با پرس و جو از یکدیگر قادر خواهند بود ضمن دریافت اطلاعات درست از یکدیگر در هم تاثیر گذار بوده و در وضعیت خود و یا حتی در برنامه های خود تغییراتی را ایجاد نمایند .اشیاء به واسطه سنسورهایی که دارند اطلاعات را دریافت می کنند و در صورت تعبیه عامل های نرم افزاری هوشمند در آنها انسانها قادر خواهند بود هر رخداد یا وضعیتی را در محیط پیرامونی خود کنترل و رهگیری نمایند . استفاده از این عامل ها و تجهیزات می تواند در جهت کاهش هر گونه کمبود اطلاعاتی و یا در جهت کاهش هزینه ها مورد استفاده قرار گیرد . از طرفی رایانش ابری به عنوان یکی از پدیده های تکنولوژیکی چند سال اخیز به دلیل مزایا و قابلیت ها مهم و فراوان بسیار فراگیر شده است و تقریبا اغلب سرویسهای مورد نیاز کاربران را می توانند در حوزه رایانش ابری با کیفیت مناسب ارائه شوند . همین موضوع ما را ناگزیر می کند در حوزه اینترنت اشیاء نیز از این قابلیتهای رایانش ابری استفاده نماییم . در این تحقیق سعی شده است ضمن تشریح مبانی هر دو تکنولوژی ، به مشکلات و چالشهای موجود و آینده در یکپارچگی آنها پرداخته شود .<br />
<br />
== بررسی ادبیات موضوع ==<br />
=== اینترنت اشیاء ===<br />
<br />
اینترنت اشیاء به عنوان آینده تجهیزات پردازشی و اینترنت تلقی می شود . در این مفهوم عبارت شی هر تجهیز ارتباطی یا غیر ارتباطی را می تواند شامل شود . از تجهیزات هوشمند در لایه های بالایی گرفته تا سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات محیط در لایه های پایینی .در این مفهوم اشیاء تشکیل دهنده گرههای ارتباطی می باشند که به واسطه پروتکل هایی با یکدیگر به تبادل اطلاعات می پردازند. برخی ار این اشیاء متصل به یکدیگر تنها جنبه استاتیک و فیزیکی دارند و صرفا به دریافت و یا ارسال اطلاعات می پردازند ولی برخی دیگر از این دسته تجهیزات هوشمند می باشند که قابلیت هایی فراتر از این موارد داشته و قادرند به واسطه منابع سخت افزاری ، ارتباطی و نرم افزاری که در اختیار دارند برخی از فعالیتهای انسانی را به جای انسان و به صورت خودکار انجام دهند .در شکل شماره 1 فرایند تغییر داده های خام و تبدیل آنها به اطلاعات و دانش مفید در اینترنت اشیاء نمایش داده شده است .<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 1<br />
|-<br />
| http://s1.picofile.com/file/8283748834/IOTDataFlow.JPG<br />
|}<br />
<br />
==== معماری ====<br />
معماری اینترنت اشیاء از چند بخش اصلی تشکیل شده است :1. لایه دریافت یا ادراک 2. لایه شبکه و 3. لایه کاربرد . برخی محققان دو لایه دیگر نیز به موارد فوق اضافه کرده اند . این لایه های اضافی عبارتند از لایه میان افزار و لایه کسب و کار. لایه میان افزار بین لایه شبکه و کاربرد و لایه کسب و کار به عنوان بالاترین لایه و بالاتر از لایه کاربرد قرار می گیرد .<br /><br />
لایه دریافت /ادراک : در این لایه کلیه تجهیزات متصل به شبکه اینترنتی به واسطه سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات ، اطلاعاتی از محیط پیرامونی دریافت می کنند .هدف اصلی در این لایه جمع پآوری اطلاعات می باشد.<br /><br />
لایه میان افزار: اطلاعات جمع آوری شده از لایه ادراک که به واسطه لایه شبکه منتقل شده است در این لایه ذخیره سازی و مدیریت می شوند . اطلاعات ذخیره و پردازش می شود و تصمیمات خاصی بر مبنای قواعد از پیش تعریف شده ای به صورت خودکار اتخاد می شود و سپس خروجی به لایه بعدی یعنی لایه کاربرد انتقال می یابد. <br /><br />
لایه کاربرد :در این لایه اطلاعات و خروجی دریافتی از لایه میان افزار مدیریت شده و نمایی از اطلاعات دریافتی ارائه می شود . اطلاعات خام دریافتی از پاین ترین لایه ، متناسب با نیازمندیهای کاربر ارائه می شود و مفهوم هوشمندی در خروجی ها نمود پیدا می کند . شهر هوشمند ، ردیابی حمل و نقل ، سیستم سلامت هوشمند و ... از جمله مثالهایی از لابه کاربرد در اینترنت اشیاء به شمار می روند .<br /><br />
لایه کسب و کار : آخرین لایه از معماری پنج لایه ای اینترنت اشیاء می باشد که در آن امکان کسب درآمد از اطلاعات جمع آوری شده در قالب سرویسها و خدمات مختلف میسر می شود . به عبارت دیگر ، اطلاعات لایه کاربرد در قالب خدمات معنی داری مدل سازی شده و ارائه می شود و مجموع سرویس ها و مدل های اطلاعاتی تولید شده امکان ایجاد سرویسها و مدلهای جدید را فراهم می کند .در این مرحله تحلیل و بررسی اطلاعات در زمینه های مختلف با هدف تولید دانش انجام می شود که ارزشهای ایجاد شده از دانش تولیدی در این لایه ، منجر به کسب درآمد برای ارائه دهنده خدمات می شود . <br /><br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 2<br />
|-<br />
| http://s8.picofile.com/file/8283573942/IOTLayers.JPG<br />
|}<br />
==== چالشها ====<br />
*رشد سریع <br />
با توجه به رشد سریع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت و به ویژه تولید سنسورهایی که به قادرند به صورت مستقل با استفاده از برخی تکنولوژیهای ارتباطی از قبیل 3G یا 4G به اینترنت متصل شوند ، تعداد تجهیزات بسیار بیشتر از تعداد کاربران انسانی خواهد بود . یکی از مشکلات اصلی در این بین نام گذاری و شناسایی این تعداد شئ در اینترنت می باشد. از طرفی تجهیزات با پروتکل ها و قابلیت های ناهمگونی با یکدیگر تولید می شوند که هر یک از آنها نیازمندیهای خاصی را برای استفاده لازم دارند.<br />
*هزینه سرویس و نگهداری <br />
با توجه به تعداد زیاد سنسورها موضوع نگهداری و پشتیبانی آنها از اهمیت بالایی برخوردار می باشد . چرا که به جهت کثرت وسیع در مقیاس بسیار زیاد ، ممکن است حجم فعالیتهای نگهداری و پشتیبانی آنها به طرز خیلی سریعی افزایش یابد به طوری که مزایای استفاده از آنها را تحت الشعاع قرار دهد . تکنولوژیها و دانش به کار رفته در تولید آنها باید به گونه ای باشد که قابلیت نصب سریع و آسان آنها حتی توسط کاربران عادی میسر و سهل باشد .<br />
از طرفی در صورت بهینه نبودن مصرف انرژی تجهیزات و سنسورهای متصل به آنها ، همزمان با افزایش تعداد تجهیزات و سنسورها ، انرژی مصرفی آنها افزایش می یابد. لذا یکی از چالشهای مهم دیگر مصرف انرژی این تجهیزات می باشد که ایجاب می کند از سنسورهای با مصرف انرژی بسیار کم در اینترنت اشیاء استفاده شود .<br />
بسیاری از تجهیزات به دلیل محل های نصب مختلف دسترسی به منبع تغذیه ندارند . لذا در بسیاری از مواقع ضروری است از باتری برای تامین برق مصرفی تجهیزات استفاده شود . با توجه به عمر محدود باتری ها و به منظور اطمینان از کاهش هزینه های نگهداری ، ضروری است تکنولوژی به کار رفته در ساخت باتری ها به گونه ای باشد که به مدت بسیار طولانی نیاز به تعویض نداشته باشند .<br />
*شبکه سنسورها <br />
اتصال تعداد زیاد سنسور و تجهیز به شبکه یکی از دغدغه های مهم در اینترنت اشیاء می باشد . صرف نظر از نام گذاری و شناسایی تجهیزات که در بالا به آن اشاره شد امکان تبادل داده در شبکه به دلیل ناهمگونی تجهیزات ممکن است دشوار باشد .از طرفی به دلیل تعداد بسیار زیاد تجهیزات و پروتکل های ارتباطی متنوع ، تامین امنیت و حریم خصوصی در این شبکه ها بسیار دشوار خواهد بود .<br />
<br />
*اطلاعات و داده ها<br />
داده های تولیدی توسط تجهیزات در اینترنت اشیاء ، ویژگیها و نیازمندیهای خاصی دارند که آنها را با داده های تولیدی توسط انسان متمایز میکند.این داده ها در بسیاری از مواقع نیاز به پردازش بی وقفه و بلادرنگ دارند . در برخی کاربردها داده ها بی وقفه تولید می شوند پردازش بی وقفه بسیار حیاتی می باشد و توقف آن مقدور نبوده و یا ممکن است اهداف استفاده از اشیاء را نقض کند .<br />
بدیهی است که داده های تولیدی توسط تعداد کثیری از سنسورها به طرز بسیار زیادی مشکل افزونگی اطلاعات را خواهد داشت . به عنوان مثال ممکن است دو سنسور مکان یاب در دو نقطه متفاوت در یک شهر ، هر دو اسم شهر را به عنوان موقعیت مکانی ارسال نمایند . حال تصور کنیم که برای چند فیلد اطلاعاتی و تعداد میلیونی سنسورها چه حجمی از داده های تکراری تولید خواهد شد.<br />
حجم زیاد داده ها و افزونگی اطلاعات تامین صحت ، جامعیت و قابلیت اطمینان داده ها را دشوار می کند .در اینصورت تفکیک اطلاعات درست از نادرست کاری بسیار دشوار خواهد بود .<br />
همانطور که در بالا و در توضیحات مربوط به اینترنت اشیاء بدان اشاره شد ، هدف از جمع آوری اطلاعات خام و انتقال آنها در شبکه ، تبدیل آنها به اطلاعات و در تولید دانش و انجام عملیاتی بر مبنای دانش تولید شده می باشد. لذا یکی از اصلیترین مشکلات موجود در اینترنت اشیاء ، امکان داده کاوی و استخراج دانش از اطلاعات حجیم تولید شده است که نیازمند الگوریتم ها و مکانیزمهای پیچیده ای می باشد .<br />
<br />
=== رایانش ابری ===<br />
رایانش ابری پدیده سالهای اخیر دنیای تکنولوژی فناوری اطلاعات و ارتباطات می باشد که در سالهای اخیر رشد و توسعه بسیار سریعی داشته است . توسعه سریع سخت افزار و نرم افزار و افزایش روز افزون نیاز به منابع ذخیره سازی ، پردازشی ، ارتباطی و کاربردی ، گران بودن هزینه تامین این منابع ، مشکلات نگهداری و پشتیبانی آنها ، همه و همه باعث شده اند که رایانش از کامپیوتر ها و تجهیزات رومیزی به اینترنت و مراکز داده عظیم منتقل شوند . بدین ترتیب بسیاری از نگرانی ها و دغدغه ها از چندین میلیون کاربر به چند راده دهنده خدمات ابری منتقل می شود و کاربران فارغ از مشکلات و نگرانیهای ذکر شده و تنها بر مبنای مبالغ پرداختی خود خدمات نهایی را دریافت می کنند .<br />
خدمات قابل ارائه در رایانش ابری را می توان به چهار اصلی تقسیم می شود :<br /><br />
<br />
Software as a service (SaaS)<br /><br />
در این مدل از رایانش ابری ، نرم افزار به عنوان سرویس یا خدمت نهایی به کاربر ارائه می شود . در این حالت کاربر نگرانی ای در خصوص نصب نرم افزار و یا منابع مورد نیاز آن نداشته و تنها بر اساس مبلغ پرداختی خود از نرم افزار موضوع خدمت بهره خواهد برد . تنها نیازمندی کاربر در این حالت داشتن ارتباط اینترنتی و ارتباط با مرکز داده ارائه دهنده خدمت خواهد بود .<br /><br />
Platform as a service (PaaS)<br /><br />
<br />
در مدل سکو به عنوان خدمت ، سکوی توسعه نرم افزار و برنامه کاربردی در اختیار کاربر قرار می گیرد .در این حالت تمام منابع و ابزارهای مورد نیاز کاربر برای ساخت برنامه های کاربردی در اختیار آن قرار خواهد گرفت .<br /><br />
<br />
Network as a service(NaaS)<br /><br />
<br />
مدل شبکه به عنوان خدمت ، یک یا چند شبکه مجازی تمام قابلیت ها و امکانات موجود در شبکه های واقعی در اختیار کاربر یا سازمان قرار می گیرد . در این حالت کاربر می تواند تمام پیکربندیها و تنظیمات لازم را به همراه نود ها و شناسه های آی پی در این شبکه تعریف کند.<br /><br />
<br />
Infrastructure as a service (IaaS)<br /><br />
<br />
در مدل زیرساخت به عنوان سرویس ، نیازمندیهای ذخیریه سازی و پردازشی کاربر در اختیار وی قرار داده می شود و کاربر می تواند در قبال پرداخت مبلغ اجاره ای ، به مدت زمان مشخصی منابع ذخیره سازی و پردازشی خود را بدون نیاز به خرید تجهیزات در اختیار داشته باشد .<br />
<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== بدنه تحقیق ==<br />
=== CloudIOT و لزوم یکپارچگی IOT و Cloud ===<br />
اینترنت در حال توسعه می باشد و توسعه اینترنت و گستردگی و سهولت استفاده از آن ، نیاز به استفاده وسیع از آن را بیش از پیش می کند . روز به روز به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . این تجهیزات در گذشته محدود به کامپیوتر های شخصی بوده اند ولی در حال حاضر به دلیل امکان استفاده از اینترنت به منظور دسترسی به اطلاعات دقیق و به روز راه دور ، به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . تجهیزات جدید با هدف رفع نیازمندیهای بشری در زمینه های مختلف زندگی تولید می شوند و امکان دسترسی انسان به آنها و کنترل آنها از راه دور به عنوان یکی از ملزومات در تولید تجهیزات لحاظ می شود .هر دستگاه متصل داده هایی را از محیط های پیرامونی دریافت و آنها را ذخیره می کند . روز به روز به حجم داده های تولیدی افزوده می شود و لزوم نگهداری آنها در فضایی امن و مطمئن ضرورت پیدا می کند . به منظور تولید اطلاعات مفید از داده ها ، ضروری است پردازشهایی روی آنها انجام شود و با افزایش حجم و پیچیدگی اطلاعات لزوم نیاز به منابع پردازشی قوی آشکار می شود . به منظور سهولت دسترسی به اطلاعات در هر زمان و مکانی ضروری است اطلاعات بر روی شبکه های محلی یا اینترنت تبادل شود . در نهایت برای تولید دانش بیشتر از آنها ضروری است تحلیل های پیچیده و زیادی روی آنها انجام شود .<br /><br />
<br />
بنابراین ،با توجه به مواردی که بیان شد اهم مشکلات و دغدغه های موجود در اینترنت اشیاء با می توان به شرح زیر بیان کرد :<br />
* افزایش سریع اطلاعات و نیاز به فضای دخیره سازی که در تجهیزات وجود ندارد <br />
* افزایش نیازمندیهای پردازشی که در اینترنت اشیاء موجود نیست <br />
* افزایش ارتباطات بین موجودیت ها در اینترنت اشیاء<br />
* نیاز به منابع سخت افزاری و نرم افزاری داده کاوی و تولید دانش<br />
<br />
<br />
تکنولوژی های اینترنت اشیاء و رایانش ابری ، هر کدام تغییرات مستقل از یکدیگر داشته اند ولی در حال حاضر مزایای یکپارچگی دو زمینه به اندازه ای زیاد است که به منظور فراهم شدن امکان استفاده مناسب و مفید از هر دو تکنولوژی نا گزیر به یکپارچه سازی آنها می باشیم .به منظور برآوردی از میزان توسعه و علاقه مندیها به دو مفهوم و نیز موضوع یکپارچگی بین آنها ، شکل 2 به خوبی روند آن را در سالهای اخیر نشان می دهد.<br /><br />
<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 3<br />
|-<br />
| http://s6.picofile.com/file/8283731226/IOTTrend.JPG<br />
|}<br />
<br />
<br />
با توجه به مزایای رایانش ابری که در بالا توضیح داده شده ، و محدودیت های اینترنت اشیاء در توسعه ، بسیاری از این محدودیت ها همان مواردی می باشند که در مزایای رایانش ابری وجود دارند . لذا اینترنت اشیاء با استفاده از این قابلیت ها در رایانش ابری می تواند بسیاری از محدودیت ها و مشکلات موجود در توسعه را مرتفع سازد . رایانش ابری یک راهکار پر فایده ای برای پیاده سازی مدیریت سرویس دراینتر نت اشیاء ارائه می کند و در عوض می تواند از اینترنت اشیاء به واسطه توسعه آن در دنیای واقعی منتفع شود و سرویس ها و خدمات جدیدی را در یک فضای توزیع شده و مجازی و در ابعاد مختلف زندگی انسان ایجاد نماید .رایانش ابری در CloudIOT به عنوان لایه واسط بین اشیاء متصل به اینترنت و برنامه های کاربردی عمل می کند . به طوری که تمام پیچیدگیهای لایه های پایین را از دید کار بر مخفی می سازد .<br /><br />
<br />
<br />
<br />
با توجه به توضیحات بالا در خصوص هر دو تکنولوژی می توان از فرصتها و مزایای رایانش ابری به منظور رفع چالشهای موجود در اینترنت اشیاء بهره برد . در ادامه با جمع بندی مشکلات ذکر شده در اینترنت اشیاء ، راهکارهای رایانش ابری جهت رفع آنها را تشریح می شود .<br /><br />
*منابع ذخیره سازی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء تعداد زیادی از تجهیزات همواره در حال تولید داده ها ساخت یافته و یا غیر ساخت یافته با حجم و نوع مختلف می باشند . این داده ها در نهایت ممکن است به جمع بندی ، نمایش ، بایگانی، نمایش بصری ، دسترسی و ... نیاز داشته باشند . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن فضای ذخیره سازی ارزان و متناسب با نیاز ، مناسب ترین و بهینه ترین راهکار برای این کاربرد ها می باشد . <br />
از طرفی به دلیل تامین سطح بالایی از امنیت و تامین حریم خصوصی در رایانش ابری، یکی دیگر از مهمترین مشکلات مربوط به اطلاعات در اینترنت اشیاء به واسطه بهره گیری از آن مرتفع می شود .<br /><br />
*منابع پردازشی <br /><br />
تجهیزات در اینترنت اشیاء منایع پردازشی بسیار محدودی دارند و ضروری است اطلاعات را به منظور پردازش به نود های سریعتر با قابلیت هاتی پردازشی بیشتر ارسال کنند. در صورتی که تناسبی بین اطلاعات تولیدی و زیرساخت محاسباتی وجود نداشته باشد پردازش اطلاعات با مشکل مواجه می شود . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن منابع پردازشی سریع و متناسب با نیاز می تواند راهکار مناسبی برای رفع مشکل باشد .<br /><br />
*منابع ارتباطی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء ، به دلیل لزوم ارتباط تجهیزات با اینترنت و با یکدیگر ، هر دستگاه از شناسه مستقلی در شبکه برخوردار خواهد بود و برای تبادل اطلاعات به سخت افزار های ارتباطی نیاز خواهد داشت . هزینه تامین و نگهداری هر یک از این تجهیزات زیاد بوده و ممکن است مقرون به صرفه نباشد . رایانش ابری به دلیل امکان فراهم نمودن شبکه یا شبکه های مستقل ، کاربران را از تامین تجهیزات سخت افزاری ازتباطی و هزینه های نگهداری و مدیریت آنها بی نیاز می کند .<br />
<br />
== نتیجه گیری ==<br />
<br />
<br />
== مراجع ==<br />
<br />
1. Y.-K. Chen "Challenges and opportunities of internet of things" <em>The Proceedings of 17th Asia and South Pacific Design Automation Conference</em> 2012.<br />
<br />
2. M. Wu "Research on the architecture of Internet of things" <em>The Proceedings of 3rd International Conference on Advanced Computer Theory and Engineering</em>.<br />
<br />
3. G. Kortuem F. Kawsar D. Fitton and V. Sundramoorthi "Smart objects and building blocks of internet of things" <em>IEEE Internet Computing Journal</em> vol. 14 no. 1 pp. 44-51 2010.<br />
<br />
4. R. Khan S. Ullah Khan R. Zaheer and S. Khan "Future internet: The internet of things architecturepossible applications and key challenges" <em>The Proceedings of 10th International Conference on Frontiers of Information Technology Islamabad Pakistan</em> 2012.<br />
<br />
5. D. Uckelamann M. Harrison and F. Michahelles <em>Architecting the Internet of Things</em> 2011.<br />
<br />
6. S. Zhang "Cloud computing research and development trend" <em>The Proceedings of International Conference on Future Networks</em> 2010.<br />
<br />
7. W. Ma "The survey and research on application of cloud computing" <em>The Proceedings of 7th International Conference on Computerl Science and Education</em> 2012.<br />
<br />
8. Y. Jadeja "Cloud computing-concepts architecture and challenges" <em>The Proceedings of International Conference on Computing Electronics and Electrical Technologies</em> 2012.<br />
<br />
9. M. Zhou "Services in the cloud computing era: A survey" <em>The Proceedings of 4th International Universal Communications Symposium</em> 2010.<br />
<br />
10. J. Gubbi R. Buyya S. Marusic and M. Palaniswami "Internet of things (iot): A vision architectural elements and future directions" <em>Technical Report CLOUDS-TR-2012-2012 July</em> 2012.<br />
<br />
11. D. Evans "The internet of things how the next evolution of the internet is changing everything" <em>Whitepaper Cisco Internet Business Solutions Group (IBSG)</em> 2011.<br />
<br />
12. "British internet users' personal information on major 'cloud' storage services can be spied upon routinely by US authorities" <em>The Independent</em> 2013.</div>Aminsalehzadehhttp://wiki.occc.ir/index.php?title=Cloud_of_Things:_Integrating_Internet_of_Things_and_cloud_computing_and_the_issues_involved&diff=16870Cloud of Things: Integrating Internet of Things and cloud computing and the issues involved2017-01-25T00:05:06Z<p>Aminsalehzadeh: /* بدنه تحقیق */</p>
<hr />
<div>== چکیده ==<br />
<br /><br />
<br />
اینترنت اشیاء و یارانش ابری به عنوان دو تکنولوژی مهم از سالیان گذشته نقشی اساسی در زندگی انسان در عصر حاضر ایفا میکنند . مفهوم اینترنت اشیاء در بردارنده ارتباطات تجهیزات و دستگاههایی با قابلیت اتصال به اینترنت می باشد. انسان با گذشت زمان همواره و پیشرفت تکنولوژی سعی می کند از امکانات و تجهیزات بی جان در انجام فعالیتهای خود استفاده کند . پدیده اینترنت و گستردگی استفاده از آن در کامپیوتر های شخصی و خانگی ، زمینه استفاده از آن در غالب تجهیزات مورد استفاده انسان را فراهم کرده است . با گذشت زمان همواره به تعداد انواع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت اضافه می شود و هوشمندی تجهیزات روز به روز به عنوان یکی از نیازمندیهای بشر پر رنگ تر از قبل می شود . این تجهیزات با فراهم شدن امکان اتصال به اینترنت می توانند اطلاعات دقیق و به روزی را در اختیار انسان قرار دهند و کاربر انسانی با دریافت اطلاعات از تجهیرات و با صدور فرمانهایی تحت بستر اینترنت می تواند فعالیتهایی را به واسطه تجهیزات متصل به اینترنت انجام دهد <br />
از طرفی با توسعه استفاده از شبکه های ارتباطی و نیز تجهیزات رایانه ای در سازمانها ، داشتن تجهیزات و ملزمات ذخیره سازی و پردازشی قدرتمند ، به روز و امن مزیتهای رقابتی چشمگیری در کسب و کار های سازمانها ایجاد می کند . با توجه به هزینه های زیاد تجهیزات دخیره سازی ، پردازشی و ارتباطی و نیز لزوم نگهداری و پشتیبانی این تجهیزات جهت دریافت خدمات به روز و امن ، سازمانها و کاربران انسانی را با چالشهای عدیده ای در جهت بهره برداری از مزایا و فرصتهای بالقوه این قبیل تکنولوژی ها مواجه می کند. این قبیل چالشها و مشکلات پدید آورنده مفهومی به نام رایانش ابری شده است که در پی آن سازمانها و کاربران می توانند فارغ از دغدغه ها و چالشهای مذکور با پرداخت هزینه هایی تمامی نیازمندیهای مد نظر خود را با کیفیت و کمیت مشخصی در قالب خدمات ابری در اختیار بگیرند .<br />
با در نظر گرفتن هر دو مفهوم رایانش ابری و اینترنت اشیا امکان بهره برداری از تجهیزات هوشمند در زمینه های مختلف زندگی در قالب خدمات ابری ، مفهوم و زمینه جدیدی به نام CloudIOT ایجاد نموده است . در این مفهوم تلاش بر این است که از تمامی فرصت ها و زمینه های مفید اینترنت اشیاء در قالب خدمات و جهارچوبهای رایانش ابری بهره برداری شود به نحوی که چالشهای موجود در هر دوزمینه به حداقل برسد . در این تحقیق سعی شده است ضمن ارائه مفاهیمی از هر دو زمینه تکنولوژیکی دغدغه ها و مشکلات موجود در یکپارچگی دو زمینه مذکور بررسی شده و راهکارها و امکانات موجود جهت رفع این دغدغه ها و یا حداقل کم کردن مشکلات بهره برداری از آنها بررسی شود<br />
<br /><br />
<br />
== مقدمه ==<br />
در سال 1999 کوین اشتون پیش بینی کرد که آینده رایانش بیش از آنکه وابسته به اطلاعات و داده های تولیدی یا ارائه شده توسط انسان باشد به اطلاعات تولید شده توسط اشیاء با قابلیت پردازش بستگی دارد .بنابراین وی ایده ای به نام اینترنت اشیاء را ارائه کرد که در آن اشیاء شناسایی شده و قادرند اطلاعاتی از پیرامون خود دریافت یا برداشت نمایند . این اشیاء قادرند به یکدیگر متصل شده و در تعامل با سرور ها ، اطلاعاتی را با آنها ردو بدل کنند.اشیاء در این مفهوم با پرس و جو از یکدیگر قادر خواهند بود ضمن دریافت اطلاعات درست از یکدیگر در هم تاثیر گذار بوده و در وضعیت خود و یا حتی در برنامه های خود تغییراتی را ایجاد نمایند .اشیاء به واسطه سنسورهایی که دارند اطلاعات را دریافت می کنند و در صورت تعبیه عامل های نرم افزاری هوشمند در آنها انسانها قادر خواهند بود هر رخداد یا وضعیتی را در محیط پیرامونی خود کنترل و رهگیری نمایند . استفاده از این عامل ها و تجهیزات می تواند در جهت کاهش هر گونه کمبود اطلاعاتی و یا در جهت کاهش هزینه ها مورد استفاده قرار گیرد . از طرفی رایانش ابری به عنوان یکی از پدیده های تکنولوژیکی چند سال اخیز به دلیل مزایا و قابلیت ها مهم و فراوان بسیار فراگیر شده است و تقریبا اغلب سرویسهای مورد نیاز کاربران را می توانند در حوزه رایانش ابری با کیفیت مناسب ارائه شوند . همین موضوع ما را ناگزیر می کند در حوزه اینترنت اشیاء نیز از این قابلیتهای رایانش ابری استفاده نماییم . در این تحقیق سعی شده است ضمن تشریح مبانی هر دو تکنولوژی ، به مشکلات و چالشهای موجود و آینده در یکپارچگی آنها پرداخته شود .<br />
<br />
== بررسی ادبیات موضوع ==<br />
=== اینترنت اشیاء ===<br />
<br />
اینترنت اشیاء به عنوان آینده تجهیزات پردازشی و اینترنت تلقی می شود . در این مفهوم عبارت شی هر تجهیز ارتباطی یا غیر ارتباطی را می تواند شامل شود . از تجهیزات هوشمند در لایه های بالایی گرفته تا سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات محیط در لایه های پایینی .در این مفهوم اشیاء تشکیل دهنده گرههای ارتباطی می باشند که به واسطه پروتکل هایی با یکدیگر به تبادل اطلاعات می پردازند. برخی ار این اشیاء متصل به یکدیگر تنها جنبه استاتیک و فیزیکی دارند و صرفا به دریافت و یا ارسال اطلاعات می پردازند ولی برخی دیگر از این دسته تجهیزات هوشمند می باشند که قابلیت هایی فراتر از این موارد داشته و قادرند به واسطه منابع سخت افزاری ، ارتباطی و نرم افزاری که در اختیار دارند برخی از فعالیتهای انسانی را به جای انسان و به صورت خودکار انجام دهند .در شکل شماره 1 فرایند تغییر داده های خام و تبدیل آنها به اطلاعات و دانش مفید در اینترنت اشیاء نمایش داده شده است .<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 1<br />
|-<br />
| http://s1.picofile.com/file/8283748834/IOTDataFlow.JPG<br />
|}<br />
<br />
==== معماری ====<br />
معماری اینترنت اشیاء از چند بخش اصلی تشکیل شده است :1. لایه دریافت یا ادراک 2. لایه شبکه و 3. لایه کاربرد . برخی محققان دو لایه دیگر نیز به موارد فوق اضافه کرده اند . این لایه های اضافی عبارتند از لایه میان افزار و لایه کسب و کار. لایه میان افزار بین لایه شبکه و کاربرد و لایه کسب و کار به عنوان بالاترین لایه و بالاتر از لایه کاربرد قرار می گیرد .<br /><br />
لایه دریافت /ادراک : در این لایه کلیه تجهیزات متصل به شبکه اینترنتی به واسطه سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات ، اطلاعاتی از محیط پیرامونی دریافت می کنند .هدف اصلی در این لایه جمع پآوری اطلاعات می باشد.<br /><br />
لایه میان افزار: اطلاعات جمع آوری شده از لایه ادراک که به واسطه لایه شبکه منتقل شده است در این لایه ذخیره سازی و مدیریت می شوند . اطلاعات ذخیره و پردازش می شود و تصمیمات خاصی بر مبنای قواعد از پیش تعریف شده ای به صورت خودکار اتخاد می شود و سپس خروجی به لایه بعدی یعنی لایه کاربرد انتقال می یابد. <br /><br />
لایه کاربرد :در این لایه اطلاعات و خروجی دریافتی از لایه میان افزار مدیریت شده و نمایی از اطلاعات دریافتی ارائه می شود . اطلاعات خام دریافتی از پاین ترین لایه ، متناسب با نیازمندیهای کاربر ارائه می شود و مفهوم هوشمندی در خروجی ها نمود پیدا می کند . شهر هوشمند ، ردیابی حمل و نقل ، سیستم سلامت هوشمند و ... از جمله مثالهایی از لابه کاربرد در اینترنت اشیاء به شمار می روند .<br /><br />
لایه کسب و کار : آخرین لایه از معماری پنج لایه ای اینترنت اشیاء می باشد که در آن امکان کسب درآمد از اطلاعات جمع آوری شده در قالب سرویسها و خدمات مختلف میسر می شود . به عبارت دیگر ، اطلاعات لایه کاربرد در قالب خدمات معنی داری مدل سازی شده و ارائه می شود و مجموع سرویس ها و مدل های اطلاعاتی تولید شده امکان ایجاد سرویسها و مدلهای جدید را فراهم می کند .در این مرحله تحلیل و بررسی اطلاعات در زمینه های مختلف با هدف تولید دانش انجام می شود که ارزشهای ایجاد شده از دانش تولیدی در این لایه ، منجر به کسب درآمد برای ارائه دهنده خدمات می شود . <br /><br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 2<br />
|-<br />
| http://s8.picofile.com/file/8283573942/IOTLayers.JPG<br />
|}<br />
==== چالشها ====<br />
*رشد سریع <br />
با توجه به رشد سریع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت و به ویژه تولید سنسورهایی که به قادرند به صورت مستقل با استفاده از برخی تکنولوژیهای ارتباطی از قبیل 3G یا 4G به اینترنت متصل شوند ، تعداد تجهیزات بسیار بیشتر از تعداد کاربران انسانی خواهد بود . یکی از مشکلات اصلی در این بین نام گذاری و شناسایی این تعداد شئ در اینترنت می باشد. از طرفی تجهیزات با پروتکل ها و قابلیت های ناهمگونی با یکدیگر تولید می شوند که هر یک از آنها نیازمندیهای خاصی را برای استفاده لازم دارند.<br />
*هزینه سرویس و نگهداری <br />
با توجه به تعداد زیاد سنسورها موضوع نگهداری و پشتیبانی آنها از اهمیت بالایی برخوردار می باشد . چرا که به جهت کثرت وسیع در مقیاس بسیار زیاد ، ممکن است حجم فعالیتهای نگهداری و پشتیبانی آنها به طرز خیلی سریعی افزایش یابد به طوری که مزایای استفاده از آنها را تحت الشعاع قرار دهد . تکنولوژیها و دانش به کار رفته در تولید آنها باید به گونه ای باشد که قابلیت نصب سریع و آسان آنها حتی توسط کاربران عادی میسر و سهل باشد .<br />
از طرفی در صورت بهینه نبودن مصرف انرژی تجهیزات و سنسورهای متصل به آنها ، همزمان با افزایش تعداد تجهیزات و سنسورها ، انرژی مصرفی آنها افزایش می یابد. لذا یکی از چالشهای مهم دیگر مصرف انرژی این تجهیزات می باشد که ایجاب می کند از سنسورهای با مصرف انرژی بسیار کم در اینترنت اشیاء استفاده شود .<br />
بسیاری از تجهیزات به دلیل محل های نصب مختلف دسترسی به منبع تغذیه ندارند . لذا در بسیاری از مواقع ضروری است از باتری برای تامین برق مصرفی تجهیزات استفاده شود . با توجه به عمر محدود باتری ها و به منظور اطمینان از کاهش هزینه های نگهداری ، ضروری است تکنولوژی به کار رفته در ساخت باتری ها به گونه ای باشد که به مدت بسیار طولانی نیاز به تعویض نداشته باشند .<br />
*شبکه سنسورها <br />
اتصال تعداد زیاد سنسور و تجهیز به شبکه یکی از دغدغه های مهم در اینترنت اشیاء می باشد . صرف نظر از نام گذاری و شناسایی تجهیزات که در بالا به آن اشاره شد امکان تبادل داده در شبکه به دلیل ناهمگونی تجهیزات ممکن است دشوار باشد .از طرفی به دلیل تعداد بسیار زیاد تجهیزات و پروتکل های ارتباطی متنوع ، تامین امنیت و حریم خصوصی در این شبکه ها بسیار دشوار خواهد بود .<br />
<br />
*اطلاعات و داده ها<br />
داده های تولیدی توسط تجهیزات در اینترنت اشیاء ، ویژگیها و نیازمندیهای خاصی دارند که آنها را با داده های تولیدی توسط انسان متمایز میکند.این داده ها در بسیاری از مواقع نیاز به پردازش بی وقفه و بلادرنگ دارند . در برخی کاربردها داده ها بی وقفه تولید می شوند پردازش بی وقفه بسیار حیاتی می باشد و توقف آن مقدور نبوده و یا ممکن است اهداف استفاده از اشیاء را نقض کند .<br />
بدیهی است که داده های تولیدی توسط تعداد کثیری از سنسورها به طرز بسیار زیادی مشکل افزونگی اطلاعات را خواهد داشت . به عنوان مثال ممکن است دو سنسور مکان یاب در دو نقطه متفاوت در یک شهر ، هر دو اسم شهر را به عنوان موقعیت مکانی ارسال نمایند . حال تصور کنیم که برای چند فیلد اطلاعاتی و تعداد میلیونی سنسورها چه حجمی از داده های تکراری تولید خواهد شد.<br />
حجم زیاد داده ها و افزونگی اطلاعات تامین صحت ، جامعیت و قابلیت اطمینان داده ها را دشوار می کند .در اینصورت تفکیک اطلاعات درست از نادرست کاری بسیار دشوار خواهد بود .<br />
همانطور که در بالا و در توضیحات مربوط به اینترنت اشیاء بدان اشاره شد ، هدف از جمع آوری اطلاعات خام و انتقال آنها در شبکه ، تبدیل آنها به اطلاعات و در تولید دانش و انجام عملیاتی بر مبنای دانش تولید شده می باشد. لذا یکی از اصلیترین مشکلات موجود در اینترنت اشیاء ، امکان داده کاوی و استخراج دانش از اطلاعات حجیم تولید شده است که نیازمند الگوریتم ها و مکانیزمهای پیچیده ای می باشد .<br />
<br />
=== رایانش ابری ===<br />
رایانش ابری پدیده سالهای اخیر دنیای تکنولوژی فناوری اطلاعات و ارتباطات می باشد که در سالهای اخیر رشد و توسعه بسیار سریعی داشته است . توسعه سریع سخت افزار و نرم افزار و افزایش روز افزون نیاز به منابع ذخیره سازی ، پردازشی ، ارتباطی و کاربردی ، گران بودن هزینه تامین این منابع ، مشکلات نگهداری و پشتیبانی آنها ، همه و همه باعث شده اند که رایانش از کامپیوتر ها و تجهیزات رومیزی به اینترنت و مراکز داده عظیم منتقل شوند . بدین ترتیب بسیاری از نگرانی ها و دغدغه ها از چندین میلیون کاربر به چند راده دهنده خدمات ابری منتقل می شود و کاربران فارغ از مشکلات و نگرانیهای ذکر شده و تنها بر مبنای مبالغ پرداختی خود خدمات نهایی را دریافت می کنند .<br />
خدمات قابل ارائه در رایانش ابری را می توان به چهار اصلی تقسیم می شود :<br /><br />
<br />
Software as a service (SaaS)<br /><br />
در این مدل از رایانش ابری ، نرم افزار به عنوان سرویس یا خدمت نهایی به کاربر ارائه می شود . در این حالت کاربر نگرانی ای در خصوص نصب نرم افزار و یا منابع مورد نیاز آن نداشته و تنها بر اساس مبلغ پرداختی خود از نرم افزار موضوع خدمت بهره خواهد برد . تنها نیازمندی کاربر در این حالت داشتن ارتباط اینترنتی و ارتباط با مرکز داده ارائه دهنده خدمت خواهد بود .<br /><br />
Platform as a service (PaaS)<br /><br />
<br />
در مدل سکو به عنوان خدمت ، سکوی توسعه نرم افزار و برنامه کاربردی در اختیار کاربر قرار می گیرد .در این حالت تمام منابع و ابزارهای مورد نیاز کاربر برای ساخت برنامه های کاربردی در اختیار آن قرار خواهد گرفت .<br /><br />
<br />
Network as a service(NaaS)<br /><br />
<br />
مدل شبکه به عنوان خدمت ، یک یا چند شبکه مجازی تمام قابلیت ها و امکانات موجود در شبکه های واقعی در اختیار کاربر یا سازمان قرار می گیرد . در این حالت کاربر می تواند تمام پیکربندیها و تنظیمات لازم را به همراه نود ها و شناسه های آی پی در این شبکه تعریف کند.<br /><br />
<br />
Infrastructure as a service (IaaS)<br /><br />
<br />
در مدل زیرساخت به عنوان سرویس ، نیازمندیهای ذخیریه سازی و پردازشی کاربر در اختیار وی قرار داده می شود و کاربر می تواند در قبال پرداخت مبلغ اجاره ای ، به مدت زمان مشخصی منابع ذخیره سازی و پردازشی خود را بدون نیاز به خرید تجهیزات در اختیار داشته باشد .<br />
<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== بدنه تحقیق ==<br />
=== CloudIOT و لزوم یکپارچگی IOT و Cloud ===<br />
اینترنت در حال توسعه می باشد و توسعه اینترنت و گستردگی و سهولت استفاده از آن ، نیاز به استفاده وسیع از آن را بیش از پیش می کند . روز به روز به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . این تجهیزات در گذشته محدود به کامپیوتر های شخصی بوده اند ولی در حال حاضر به دلیل امکان استفاده از اینترنت به منظور دسترسی به اطلاعات دقیق و به روز راه دور ، به تعداد تجهیزات متصل به اینترنت افزوده می شود . تجهیزات جدید با هدف رفع نیازمندیهای بشری در زمینه های مختلف زندگی تولید می شوند و امکان دسترسی انسان به آنها و کنترل آنها از راه دور به عنوان یکی از ملزومات در تولید تجهیزات لحاظ می شود .هر دستگاه متصل داده هایی را از محیط های پیرامونی دریافت و آنها را ذخیره می کند . روز به روز به حجم داده های تولیدی افزوده می شود و لزوم نگهداری آنها در فضایی امن و مطمئن ضرورت پیدا می کند . به منظور تولید اطلاعات مفید از داده ها ، ضروری است پردازشهایی روی آنها انجام شود و با افزایش حجم و پیچیدگی اطلاعات لزوم نیاز به منابع پردازشی قوی آشکار می شود . به منظور سهولت دسترسی به اطلاعات در هر زمان و مکانی ضروری است اطلاعات بر روی شبکه های محلی یا اینترنت تبادل شود . در نهایت برای تولید دانش بیشتر از آنها ضروری است تحلیل های پیچیده و زیادی روی آنها انجام شود .<br /><br />
<br />
بنابراین ،با توجه به مواردی که بیان شد اهم مشکلات و دغدغه های موجود در اینترنت اشیاء با می توان به شرح زیر بیان کرد :<br />
* افزایش سریع اطلاعات و نیاز به فضای دخیره سازی که در تجهیزات وجود ندارد <br />
* افزایش نیازمندیهای پردازشی که در اینترنت اشیاء موجود نیست <br />
* افزایش ارتباطات بین موجودیت ها در اینترنت اشیاء<br />
* نیاز به منابع سخت افزاری و نرم افزاری داده کاوی و تولید دانش<br />
<br />
<br />
تکنولوژی های اینترنت اشیاء و رایانش ابری ، هر کدام تغییرات مستقل از یکدیگر داشته اند ولی در حال حاضر مزایای یکپارچگی دو زمینه به اندازه ای زیاد است که به منظور فراهم شدن امکان استفاده مناسب و مفید از هر دو تکنولوژی نا گزیر به یکپارچه سازی آنها می باشیم .به منظور برآوردی از میزان توسعه و علاقه مندیها به دو مفهوم و نیز موضوع یکپارچگی بین آنها ، شکل 2 به خوبی روند آن را در سالهای اخیر نشان می دهد.<br /><br />
<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 3<br />
|-<br />
| http://s6.picofile.com/file/8283731226/IOTTrend.JPG<br />
|}<br />
<br />
<br />
با توجه به مزایای رایانش ابری که در بالا توضیح داده شده ، و محدودیت های اینترنت اشیاء در توسعه ، بسیاری از این محدودیت ها همان مواردی می باشند که در مزایای رایانش ابری وجود دارند . لذا اینترنت اشیاء با استفاده از این قابلیت ها در رایانش ابری می تواند بسیاری از محدودیت ها و مشکلات موجود در توسعه را مرتفع سازد . رایانش ابری یک راهکار پر فایده ای برای پیاده سازی مدیریت سرویس دراینتر نت اشیاء ارائه می کند و در عوض می تواند از اینترنت اشیاء به واسطه توسعه آن در دنیای واقعی منتفع شود و سرویس ها و خدمات جدیدی را در یک فضای توزیع شده و مجازی و در ابعاد مختلف زندگی انسان ایجاد نماید .رایانش ابری در CloudIOT به عنوان لایه واسط بین اشیاء متصل به اینترنت و برنامه های کاربردی عمل می کند . به طوری که تمام پیچیدگیهای لایه های پایین را از دید کار بر مخفی می سازد .<br /><br />
<br />
<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 4-درخت دانش<br />
|-<br />
| http://s2.picofile.com/file/8283732484/Tree.JPG<br />
|}<br />
<br />
<br />
<br /><br />
<br />
[[پرونده:cloudIOT_Table.JPG|100px|قاب|وسط]]<br />
<br />
با توجه به توضیحات بالا در خصوص هر دو تکنولوژی می توان از فرصتها و مزایای رایانش ابری به منظور رفع چالشهای موجود در اینترنت اشیاء بهره برد . در ادامه با جمع بندی مشکلات ذکر شده در اینترنت اشیاء ، راهکارهای رایانش ابری جهت رفع آنها را تشریح می شود .<br /><br />
*منابع ذخیره سازی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء تعداد زیادی از تجهیزات همواره در حال تولید داده ها ساخت یافته و یا غیر ساخت یافته با حجم و نوع مختلف می باشند . این داده ها در نهایت ممکن است به جمع بندی ، نمایش ، بایگانی، نمایش بصری ، دسترسی و ... نیاز داشته باشند . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن فضای ذخیره سازی ارزان و متناسب با نیاز ، مناسب ترین و بهینه ترین راهکار برای این کاربرد ها می باشد . <br />
از طرفی به دلیل تامین سطح بالایی از امنیت و تامین حریم خصوصی در رایانش ابری، یکی دیگر از مهمترین مشکلات مربوط به اطلاعات در اینترنت اشیاء به واسطه بهره گیری از آن مرتفع می شود .<br /><br />
*منابع پردازشی <br /><br />
تجهیزات در اینترنت اشیاء منایع پردازشی بسیار محدودی دارند و ضروری است اطلاعات را به منظور پردازش به نود های سریعتر با قابلیت هاتی پردازشی بیشتر ارسال کنند. در صورتی که تناسبی بین اطلاعات تولیدی و زیرساخت محاسباتی وجود نداشته باشد پردازش اطلاعات با مشکل مواجه می شود . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن منابع پردازشی سریع و متناسب با نیاز می تواند راهکار مناسبی برای رفع مشکل باشد .<br /><br />
*منابع ارتباطی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء ، به دلیل لزوم ارتباط تجهیزات با اینترنت و با یکدیگر ، هر دستگاه از شناسه مستقلی در شبکه برخوردار خواهد بود و برای تبادل اطلاعات به سخت افزار های ارتباطی نیاز خواهد داشت . هزینه تامین و نگهداری هر یک از این تجهیزات زیاد بوده و ممکن است مقرون به صرفه نباشد . رایانش ابری به دلیل امکان فراهم نمودن شبکه یا شبکه های مستقل ، کاربران را از تامین تجهیزات سخت افزاری ازتباطی و هزینه های نگهداری و مدیریت آنها بی نیاز می کند .<br />
<br />
== نتیجه گیری ==<br />
<br />
<br />
== مراجع ==<br />
<br />
1. Y.-K. Chen "Challenges and opportunities of internet of things" <em>The Proceedings of 17th Asia and South Pacific Design Automation Conference</em> 2012.<br />
<br />
2. M. Wu "Research on the architecture of Internet of things" <em>The Proceedings of 3rd International Conference on Advanced Computer Theory and Engineering</em>.<br />
<br />
3. G. Kortuem F. Kawsar D. Fitton and V. Sundramoorthi "Smart objects and building blocks of internet of things" <em>IEEE Internet Computing Journal</em> vol. 14 no. 1 pp. 44-51 2010.<br />
<br />
4. R. Khan S. Ullah Khan R. Zaheer and S. Khan "Future internet: The internet of things architecturepossible applications and key challenges" <em>The Proceedings of 10th International Conference on Frontiers of Information Technology Islamabad Pakistan</em> 2012.<br />
<br />
5. D. Uckelamann M. Harrison and F. Michahelles <em>Architecting the Internet of Things</em> 2011.<br />
<br />
6. S. Zhang "Cloud computing research and development trend" <em>The Proceedings of International Conference on Future Networks</em> 2010.<br />
<br />
7. W. Ma "The survey and research on application of cloud computing" <em>The Proceedings of 7th International Conference on Computerl Science and Education</em> 2012.<br />
<br />
8. Y. Jadeja "Cloud computing-concepts architecture and challenges" <em>The Proceedings of International Conference on Computing Electronics and Electrical Technologies</em> 2012.<br />
<br />
9. M. Zhou "Services in the cloud computing era: A survey" <em>The Proceedings of 4th International Universal Communications Symposium</em> 2010.<br />
<br />
10. J. Gubbi R. Buyya S. Marusic and M. Palaniswami "Internet of things (iot): A vision architectural elements and future directions" <em>Technical Report CLOUDS-TR-2012-2012 July</em> 2012.<br />
<br />
11. D. Evans "The internet of things how the next evolution of the internet is changing everything" <em>Whitepaper Cisco Internet Business Solutions Group (IBSG)</em> 2011.<br />
<br />
12. "British internet users' personal information on major 'cloud' storage services can be spied upon routinely by US authorities" <em>The Independent</em> 2013.</div>Aminsalehzadehhttp://wiki.occc.ir/index.php?title=Cloud_of_Things:_Integrating_Internet_of_Things_and_cloud_computing_and_the_issues_involved&diff=16869Cloud of Things: Integrating Internet of Things and cloud computing and the issues involved2017-01-25T00:04:27Z<p>Aminsalehzadeh: /* بررسی ادبیات موضوع */</p>
<hr />
<div>== چکیده ==<br />
<br /><br />
<br />
اینترنت اشیاء و یارانش ابری به عنوان دو تکنولوژی مهم از سالیان گذشته نقشی اساسی در زندگی انسان در عصر حاضر ایفا میکنند . مفهوم اینترنت اشیاء در بردارنده ارتباطات تجهیزات و دستگاههایی با قابلیت اتصال به اینترنت می باشد. انسان با گذشت زمان همواره و پیشرفت تکنولوژی سعی می کند از امکانات و تجهیزات بی جان در انجام فعالیتهای خود استفاده کند . پدیده اینترنت و گستردگی استفاده از آن در کامپیوتر های شخصی و خانگی ، زمینه استفاده از آن در غالب تجهیزات مورد استفاده انسان را فراهم کرده است . با گذشت زمان همواره به تعداد انواع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت اضافه می شود و هوشمندی تجهیزات روز به روز به عنوان یکی از نیازمندیهای بشر پر رنگ تر از قبل می شود . این تجهیزات با فراهم شدن امکان اتصال به اینترنت می توانند اطلاعات دقیق و به روزی را در اختیار انسان قرار دهند و کاربر انسانی با دریافت اطلاعات از تجهیرات و با صدور فرمانهایی تحت بستر اینترنت می تواند فعالیتهایی را به واسطه تجهیزات متصل به اینترنت انجام دهد <br />
از طرفی با توسعه استفاده از شبکه های ارتباطی و نیز تجهیزات رایانه ای در سازمانها ، داشتن تجهیزات و ملزمات ذخیره سازی و پردازشی قدرتمند ، به روز و امن مزیتهای رقابتی چشمگیری در کسب و کار های سازمانها ایجاد می کند . با توجه به هزینه های زیاد تجهیزات دخیره سازی ، پردازشی و ارتباطی و نیز لزوم نگهداری و پشتیبانی این تجهیزات جهت دریافت خدمات به روز و امن ، سازمانها و کاربران انسانی را با چالشهای عدیده ای در جهت بهره برداری از مزایا و فرصتهای بالقوه این قبیل تکنولوژی ها مواجه می کند. این قبیل چالشها و مشکلات پدید آورنده مفهومی به نام رایانش ابری شده است که در پی آن سازمانها و کاربران می توانند فارغ از دغدغه ها و چالشهای مذکور با پرداخت هزینه هایی تمامی نیازمندیهای مد نظر خود را با کیفیت و کمیت مشخصی در قالب خدمات ابری در اختیار بگیرند .<br />
با در نظر گرفتن هر دو مفهوم رایانش ابری و اینترنت اشیا امکان بهره برداری از تجهیزات هوشمند در زمینه های مختلف زندگی در قالب خدمات ابری ، مفهوم و زمینه جدیدی به نام CloudIOT ایجاد نموده است . در این مفهوم تلاش بر این است که از تمامی فرصت ها و زمینه های مفید اینترنت اشیاء در قالب خدمات و جهارچوبهای رایانش ابری بهره برداری شود به نحوی که چالشهای موجود در هر دوزمینه به حداقل برسد . در این تحقیق سعی شده است ضمن ارائه مفاهیمی از هر دو زمینه تکنولوژیکی دغدغه ها و مشکلات موجود در یکپارچگی دو زمینه مذکور بررسی شده و راهکارها و امکانات موجود جهت رفع این دغدغه ها و یا حداقل کم کردن مشکلات بهره برداری از آنها بررسی شود<br />
<br /><br />
<br />
== مقدمه ==<br />
در سال 1999 کوین اشتون پیش بینی کرد که آینده رایانش بیش از آنکه وابسته به اطلاعات و داده های تولیدی یا ارائه شده توسط انسان باشد به اطلاعات تولید شده توسط اشیاء با قابلیت پردازش بستگی دارد .بنابراین وی ایده ای به نام اینترنت اشیاء را ارائه کرد که در آن اشیاء شناسایی شده و قادرند اطلاعاتی از پیرامون خود دریافت یا برداشت نمایند . این اشیاء قادرند به یکدیگر متصل شده و در تعامل با سرور ها ، اطلاعاتی را با آنها ردو بدل کنند.اشیاء در این مفهوم با پرس و جو از یکدیگر قادر خواهند بود ضمن دریافت اطلاعات درست از یکدیگر در هم تاثیر گذار بوده و در وضعیت خود و یا حتی در برنامه های خود تغییراتی را ایجاد نمایند .اشیاء به واسطه سنسورهایی که دارند اطلاعات را دریافت می کنند و در صورت تعبیه عامل های نرم افزاری هوشمند در آنها انسانها قادر خواهند بود هر رخداد یا وضعیتی را در محیط پیرامونی خود کنترل و رهگیری نمایند . استفاده از این عامل ها و تجهیزات می تواند در جهت کاهش هر گونه کمبود اطلاعاتی و یا در جهت کاهش هزینه ها مورد استفاده قرار گیرد . از طرفی رایانش ابری به عنوان یکی از پدیده های تکنولوژیکی چند سال اخیز به دلیل مزایا و قابلیت ها مهم و فراوان بسیار فراگیر شده است و تقریبا اغلب سرویسهای مورد نیاز کاربران را می توانند در حوزه رایانش ابری با کیفیت مناسب ارائه شوند . همین موضوع ما را ناگزیر می کند در حوزه اینترنت اشیاء نیز از این قابلیتهای رایانش ابری استفاده نماییم . در این تحقیق سعی شده است ضمن تشریح مبانی هر دو تکنولوژی ، به مشکلات و چالشهای موجود و آینده در یکپارچگی آنها پرداخته شود .<br />
<br />
== بررسی ادبیات موضوع ==<br />
=== اینترنت اشیاء ===<br />
<br />
اینترنت اشیاء به عنوان آینده تجهیزات پردازشی و اینترنت تلقی می شود . در این مفهوم عبارت شی هر تجهیز ارتباطی یا غیر ارتباطی را می تواند شامل شود . از تجهیزات هوشمند در لایه های بالایی گرفته تا سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات محیط در لایه های پایینی .در این مفهوم اشیاء تشکیل دهنده گرههای ارتباطی می باشند که به واسطه پروتکل هایی با یکدیگر به تبادل اطلاعات می پردازند. برخی ار این اشیاء متصل به یکدیگر تنها جنبه استاتیک و فیزیکی دارند و صرفا به دریافت و یا ارسال اطلاعات می پردازند ولی برخی دیگر از این دسته تجهیزات هوشمند می باشند که قابلیت هایی فراتر از این موارد داشته و قادرند به واسطه منابع سخت افزاری ، ارتباطی و نرم افزاری که در اختیار دارند برخی از فعالیتهای انسانی را به جای انسان و به صورت خودکار انجام دهند .در شکل شماره 1 فرایند تغییر داده های خام و تبدیل آنها به اطلاعات و دانش مفید در اینترنت اشیاء نمایش داده شده است .<br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 1<br />
|-<br />
| http://s1.picofile.com/file/8283748834/IOTDataFlow.JPG<br />
|}<br />
<br />
==== معماری ====<br />
معماری اینترنت اشیاء از چند بخش اصلی تشکیل شده است :1. لایه دریافت یا ادراک 2. لایه شبکه و 3. لایه کاربرد . برخی محققان دو لایه دیگر نیز به موارد فوق اضافه کرده اند . این لایه های اضافی عبارتند از لایه میان افزار و لایه کسب و کار. لایه میان افزار بین لایه شبکه و کاربرد و لایه کسب و کار به عنوان بالاترین لایه و بالاتر از لایه کاربرد قرار می گیرد .<br /><br />
لایه دریافت /ادراک : در این لایه کلیه تجهیزات متصل به شبکه اینترنتی به واسطه سنسورها و تجهیزات دریافت اطلاعات ، اطلاعاتی از محیط پیرامونی دریافت می کنند .هدف اصلی در این لایه جمع پآوری اطلاعات می باشد.<br /><br />
لایه میان افزار: اطلاعات جمع آوری شده از لایه ادراک که به واسطه لایه شبکه منتقل شده است در این لایه ذخیره سازی و مدیریت می شوند . اطلاعات ذخیره و پردازش می شود و تصمیمات خاصی بر مبنای قواعد از پیش تعریف شده ای به صورت خودکار اتخاد می شود و سپس خروجی به لایه بعدی یعنی لایه کاربرد انتقال می یابد. <br /><br />
لایه کاربرد :در این لایه اطلاعات و خروجی دریافتی از لایه میان افزار مدیریت شده و نمایی از اطلاعات دریافتی ارائه می شود . اطلاعات خام دریافتی از پاین ترین لایه ، متناسب با نیازمندیهای کاربر ارائه می شود و مفهوم هوشمندی در خروجی ها نمود پیدا می کند . شهر هوشمند ، ردیابی حمل و نقل ، سیستم سلامت هوشمند و ... از جمله مثالهایی از لابه کاربرد در اینترنت اشیاء به شمار می روند .<br /><br />
لایه کسب و کار : آخرین لایه از معماری پنج لایه ای اینترنت اشیاء می باشد که در آن امکان کسب درآمد از اطلاعات جمع آوری شده در قالب سرویسها و خدمات مختلف میسر می شود . به عبارت دیگر ، اطلاعات لایه کاربرد در قالب خدمات معنی داری مدل سازی شده و ارائه می شود و مجموع سرویس ها و مدل های اطلاعاتی تولید شده امکان ایجاد سرویسها و مدلهای جدید را فراهم می کند .در این مرحله تحلیل و بررسی اطلاعات در زمینه های مختلف با هدف تولید دانش انجام می شود که ارزشهای ایجاد شده از دانش تولیدی در این لایه ، منجر به کسب درآمد برای ارائه دهنده خدمات می شود . <br /><br />
{|<br />
|-<br />
| شکل 2<br />
|-<br />
| http://s8.picofile.com/file/8283573942/IOTLayers.JPG<br />
|}<br />
==== چالشها ====<br />
*رشد سریع <br />
با توجه به رشد سریع تجهیزات قابل اتصال به اینترنت و به ویژه تولید سنسورهایی که به قادرند به صورت مستقل با استفاده از برخی تکنولوژیهای ارتباطی از قبیل 3G یا 4G به اینترنت متصل شوند ، تعداد تجهیزات بسیار بیشتر از تعداد کاربران انسانی خواهد بود . یکی از مشکلات اصلی در این بین نام گذاری و شناسایی این تعداد شئ در اینترنت می باشد. از طرفی تجهیزات با پروتکل ها و قابلیت های ناهمگونی با یکدیگر تولید می شوند که هر یک از آنها نیازمندیهای خاصی را برای استفاده لازم دارند.<br />
*هزینه سرویس و نگهداری <br />
با توجه به تعداد زیاد سنسورها موضوع نگهداری و پشتیبانی آنها از اهمیت بالایی برخوردار می باشد . چرا که به جهت کثرت وسیع در مقیاس بسیار زیاد ، ممکن است حجم فعالیتهای نگهداری و پشتیبانی آنها به طرز خیلی سریعی افزایش یابد به طوری که مزایای استفاده از آنها را تحت الشعاع قرار دهد . تکنولوژیها و دانش به کار رفته در تولید آنها باید به گونه ای باشد که قابلیت نصب سریع و آسان آنها حتی توسط کاربران عادی میسر و سهل باشد .<br />
از طرفی در صورت بهینه نبودن مصرف انرژی تجهیزات و سنسورهای متصل به آنها ، همزمان با افزایش تعداد تجهیزات و سنسورها ، انرژی مصرفی آنها افزایش می یابد. لذا یکی از چالشهای مهم دیگر مصرف انرژی این تجهیزات می باشد که ایجاب می کند از سنسورهای با مصرف انرژی بسیار کم در اینترنت اشیاء استفاده شود .<br />
بسیاری از تجهیزات به دلیل محل های نصب مختلف دسترسی به منبع تغذیه ندارند . لذا در بسیاری از مواقع ضروری است از باتری برای تامین برق مصرفی تجهیزات استفاده شود . با توجه به عمر محدود باتری ها و به منظور اطمینان از کاهش هزینه های نگهداری ، ضروری است تکنولوژی به کار رفته در ساخت باتری ها به گونه ای باشد که به مدت بسیار طولانی نیاز به تعویض نداشته باشند .<br />
*شبکه سنسورها <br />
اتصال تعداد زیاد سنسور و تجهیز به شبکه یکی از دغدغه های مهم در اینترنت اشیاء می باشد . صرف نظر از نام گذاری و شناسایی تجهیزات که در بالا به آن اشاره شد امکان تبادل داده در شبکه به دلیل ناهمگونی تجهیزات ممکن است دشوار باشد .از طرفی به دلیل تعداد بسیار زیاد تجهیزات و پروتکل های ارتباطی متنوع ، تامین امنیت و حریم خصوصی در این شبکه ها بسیار دشوار خواهد بود .<br />
<br />
*اطلاعات و داده ها<br />
داده های تولیدی توسط تجهیزات در اینترنت اشیاء ، ویژگیها و نیازمندیهای خاصی دارند که آنها را با داده های تولیدی توسط انسان متمایز میکند.این داده ها در بسیاری از مواقع نیاز به پردازش بی وقفه و بلادرنگ دارند . در برخی کاربردها داده ها بی وقفه تولید می شوند پردازش بی وقفه بسیار حیاتی می باشد و توقف آن مقدور نبوده و یا ممکن است اهداف استفاده از اشیاء را نقض کند .<br />
بدیهی است که داده های تولیدی توسط تعداد کثیری از سنسورها به طرز بسیار زیادی مشکل افزونگی اطلاعات را خواهد داشت . به عنوان مثال ممکن است دو سنسور مکان یاب در دو نقطه متفاوت در یک شهر ، هر دو اسم شهر را به عنوان موقعیت مکانی ارسال نمایند . حال تصور کنیم که برای چند فیلد اطلاعاتی و تعداد میلیونی سنسورها چه حجمی از داده های تکراری تولید خواهد شد.<br />
حجم زیاد داده ها و افزونگی اطلاعات تامین صحت ، جامعیت و قابلیت اطمینان داده ها را دشوار می کند .در اینصورت تفکیک اطلاعات درست از نادرست کاری بسیار دشوار خواهد بود .<br />
همانطور که در بالا و در توضیحات مربوط به اینترنت اشیاء بدان اشاره شد ، هدف از جمع آوری اطلاعات خام و انتقال آنها در شبکه ، تبدیل آنها به اطلاعات و در تولید دانش و انجام عملیاتی بر مبنای دانش تولید شده می باشد. لذا یکی از اصلیترین مشکلات موجود در اینترنت اشیاء ، امکان داده کاوی و استخراج دانش از اطلاعات حجیم تولید شده است که نیازمند الگوریتم ها و مکانیزمهای پیچیده ای می باشد .<br />
<br />
=== رایانش ابری ===<br />
رایانش ابری پدیده سالهای اخیر دنیای تکنولوژی فناوری اطلاعات و ارتباطات می باشد که در سالهای اخیر رشد و توسعه بسیار سریعی داشته است . توسعه سریع سخت افزار و نرم افزار و افزایش روز افزون نیاز به منابع ذخیره سازی ، پردازشی ، ارتباطی و کاربردی ، گران بودن هزینه تامین این منابع ، مشکلات نگهداری و پشتیبانی آنها ، همه و همه باعث شده اند که رایانش از کامپیوتر ها و تجهیزات رومیزی به اینترنت و مراکز داده عظیم منتقل شوند . بدین ترتیب بسیاری از نگرانی ها و دغدغه ها از چندین میلیون کاربر به چند راده دهنده خدمات ابری منتقل می شود و کاربران فارغ از مشکلات و نگرانیهای ذکر شده و تنها بر مبنای مبالغ پرداختی خود خدمات نهایی را دریافت می کنند .<br />
خدمات قابل ارائه در رایانش ابری را می توان به چهار اصلی تقسیم می شود :<br /><br />
<br />
Software as a service (SaaS)<br /><br />
در این مدل از رایانش ابری ، نرم افزار به عنوان سرویس یا خدمت نهایی به کاربر ارائه می شود . در این حالت کاربر نگرانی ای در خصوص نصب نرم افزار و یا منابع مورد نیاز آن نداشته و تنها بر اساس مبلغ پرداختی خود از نرم افزار موضوع خدمت بهره خواهد برد . تنها نیازمندی کاربر در این حالت داشتن ارتباط اینترنتی و ارتباط با مرکز داده ارائه دهنده خدمت خواهد بود .<br /><br />
Platform as a service (PaaS)<br /><br />
<br />
در مدل سکو به عنوان خدمت ، سکوی توسعه نرم افزار و برنامه کاربردی در اختیار کاربر قرار می گیرد .در این حالت تمام منابع و ابزارهای مورد نیاز کاربر برای ساخت برنامه های کاربردی در اختیار آن قرار خواهد گرفت .<br /><br />
<br />
Network as a service(NaaS)<br /><br />
<br />
مدل شبکه به عنوان خدمت ، یک یا چند شبکه مجازی تمام قابلیت ها و امکانات موجود در شبکه های واقعی در اختیار کاربر یا سازمان قرار می گیرد . در این حالت کاربر می تواند تمام پیکربندیها و تنظیمات لازم را به همراه نود ها و شناسه های آی پی در این شبکه تعریف کند.<br /><br />
<br />
Infrastructure as a service (IaaS)<br /><br />
<br />
در مدل زیرساخت به عنوان سرویس ، نیازمندیهای ذخیریه سازی و پردازشی کاربر در اختیار وی قرار داده می شود و کاربر می تواند در قبال پرداخت مبلغ اجاره ای ، به مدت زمان مشخصی منابع ذخیره سازی و پردازشی خود را بدون نیاز به خرید تجهیزات در اختیار داشته باشد .<br />
<br />
<br />
<br /><br />
<br />
== بدنه تحقیق ==<br />
با توجه به توضیحات بالا در خصوص هر دو تکنولوژی می توان از فرصتها و مزایای رایانش ابری به منظور رفع چالشهای موجود در اینترنت اشیاء بهره برد . در ادامه با جمع بندی مشکلات ذکر شده در اینترنت اشیاء ، راهکارهای رایانش ابری جهت رفع آنها را تشریح می شود .<br /><br />
*منابع ذخیره سازی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء تعداد زیادی از تجهیزات همواره در حال تولید داده ها ساخت یافته و یا غیر ساخت یافته با حجم و نوع مختلف می باشند . این داده ها در نهایت ممکن است به جمع بندی ، نمایش ، بایگانی، نمایش بصری ، دسترسی و ... نیاز داشته باشند . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن فضای ذخیره سازی ارزان و متناسب با نیاز ، مناسب ترین و بهینه ترین راهکار برای این کاربرد ها می باشد . <br />
از طرفی به دلیل تامین سطح بالایی از امنیت و تامین حریم خصوصی در رایانش ابری، یکی دیگر از مهمترین مشکلات مربوط به اطلاعات در اینترنت اشیاء به واسطه بهره گیری از آن مرتفع می شود .<br /><br />
*منابع پردازشی <br /><br />
تجهیزات در اینترنت اشیاء منایع پردازشی بسیار محدودی دارند و ضروری است اطلاعات را به منظور پردازش به نود های سریعتر با قابلیت هاتی پردازشی بیشتر ارسال کنند. در صورتی که تناسبی بین اطلاعات تولیدی و زیرساخت محاسباتی وجود نداشته باشد پردازش اطلاعات با مشکل مواجه می شود . رایانش ابری به دلیل فراهم نمودن منابع پردازشی سریع و متناسب با نیاز می تواند راهکار مناسبی برای رفع مشکل باشد .<br /><br />
*منابع ارتباطی :<br /><br />
در اینترنت اشیاء ، به دلیل لزوم ارتباط تجهیزات با اینترنت و با یکدیگر ، هر دستگاه از شناسه مستقلی در شبکه برخوردار خواهد بود و برای تبادل اطلاعات به سخت افزار های ارتباطی نیاز خواهد داشت . هزینه تامین و نگهداری هر یک از این تجهیزات زیاد بوده و ممکن است مقرون به صرفه نباشد . رایانش ابری به دلیل امکان فراهم نمودن شبکه یا شبکه های مستقل ، کاربران را از تامین تجهیزات سخت افزاری ازتباطی و هزینه های نگهداری و مدیریت آنها بی نیاز می کند .<br />
<br />
== نتیجه گیری ==<br />
<br />
<br />
== مراجع ==<br />
<br />
1. Y.-K. Chen "Challenges and opportunities of internet of things" <em>The Proceedings of 17th Asia and South Pacific Design Automation Conference</em> 2012.<br />
<br />
2. M. Wu "Research on the architecture of Internet of things" <em>The Proceedings of 3rd International Conference on Advanced Computer Theory and Engineering</em>.<br />
<br />
3. G. Kortuem F. Kawsar D. Fitton and V. Sundramoorthi "Smart objects and building blocks of internet of things" <em>IEEE Internet Computing Journal</em> vol. 14 no. 1 pp. 44-51 2010.<br />
<br />
4. R. Khan S. Ullah Khan R. Zaheer and S. Khan "Future internet: The internet of things architecturepossible applications and key challenges" <em>The Proceedings of 10th International Conference on Frontiers of Information Technology Islamabad Pakistan</em> 2012.<br />
<br />
5. D. Uckelamann M. Harrison and F. Michahelles <em>Architecting the Internet of Things</em> 2011.<br />
<br />
6. S. Zhang "Cloud computing research and development trend" <em>The Proceedings of International Conference on Future Networks</em> 2010.<br />
<br />
7. W. Ma "The survey and research on application of cloud computing" <em>The Proceedings of 7th International Conference on Computerl Science and Education</em> 2012.<br />
<br />
8. Y. Jadeja "Cloud computing-concepts architecture and challenges" <em>The Proceedings of International Conference on Computing Electronics and Electrical Technologies</em> 2012.<br />
<br />
9. M. Zhou "Services in the cloud computing era: A survey" <em>The Proceedings of 4th International Universal Communications Symposium</em> 2010.<br />
<br />
10. J. Gubbi R. Buyya S. Marusic and M. Palaniswami "Internet of things (iot): A vision architectural elements and future directions" <em>Technical Report CLOUDS-TR-2012-2012 July</em> 2012.<br />
<br />
11. D. Evans "The internet of things how the next evolution of the internet is changing everything" <em>Whitepaper Cisco Internet Business Solutions Group (IBSG)</em> 2011.<br />
<br />
12. "British internet users' personal information on major 'cloud' storage services can be spied upon routinely by US authorities" <em>The Independent</em> 2013.</div>Aminsalehzadeh