Cloud of Things: Integrating Internet of Things and cloud computing and the issues involved

چکیده

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 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 . 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

مقدمه

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 . 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 . 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 . 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 لایه شبکه :در لایه شبکه اطلاعات دریافتی از لایه ادراک جمع آوری شده و به اینترنت منتقل می شود . پیچیدگی این لایه به توپولوژی ارتباطی بستگی دارد . عموما هردستگاه ارتباطی که اطلاعات جمع آوری شده از لایه ادراک را منتقل نماید در این لایه قرار می گیرد .

بررسی ادبیات موضوع

درخت دانش :

مراجع

1. Y.-K. Chen "Challenges and opportunities of internet of things" The Proceedings of 17th Asia and South Pacific Design Automation Conference 2012.

2. M. Wu "Research on the architecture of Internet of things" The Proceedings of 3rd International Conference on Advanced Computer Theory and Engineering.

3. G. Kortuem F. Kawsar D. Fitton and V. Sundramoorthi "Smart objects and building blocks of internet of things" IEEE Internet Computing Journal vol. 14 no. 1 pp. 44-51 2010.

4. R. Khan S. Ullah Khan R. Zaheer and S. Khan "Future internet: The internet of things architecturepossible applications and key challenges" The Proceedings of 10th International Conference on Frontiers of Information Technology Islamabad Pakistan 2012.

5. D. Uckelamann M. Harrison and F. Michahelles Architecting the Internet of Things 2011.

6. S. Zhang "Cloud computing research and development trend" The Proceedings of International Conference on Future Networks 2010.

7. W. Ma "The survey and research on application of cloud computing" The Proceedings of 7th International Conference on Computerl Science and Education 2012.

8. Y. Jadeja "Cloud computing-concepts architecture and challenges" The Proceedings of International Conference on Computing Electronics and Electrical Technologies 2012.

9. M. Zhou "Services in the cloud computing era: A survey" The Proceedings of 4th International Universal Communications Symposium 2010.

10. J. Gubbi R. Buyya S. Marusic and M. Palaniswami "Internet of things (iot): A vision architectural elements and future directions" Technical Report CLOUDS-TR-2012-2012 July 2012.

11. D. Evans "The internet of things how the next evolution of the internet is changing everything" Whitepaper Cisco Internet Business Solutions Group (IBSG) 2011.

12. "British internet users' personal information on major 'cloud' storage services can be spied upon routinely by US authorities" The Independent 2013.