شناسه خبر:821

اینترنت اشیاء

  • انداز قلم
دسته بندی نشده

 


معرفی

1-1  مقدمه

اینترنت اشیاء که از آن به عنوان "انقلاب صنعتی جدید" یاد می‌شود، به دلیل تغییری که در شیوه زندگی، کار، سرگرمی و مسافرت مردم و ... ایجاد کرده‌است، تعاملات بین دولت‌ها و دنیای پیرامونشان را با دنیای مجازی و تکنولوژی نیز دگرگون ساخته. ورود دستگاه اتومبیل با مجموعه‌ای از نرم افزارهای کاربردی جهت ایجاد تعامل بین کاربر، خانه‌ها و ساختمان‌های هوشمند، امکان پخش موسیقی تنها با ادای چند کلمه و هزاران کاربرد دیگر در مدیریت هوشمند شهر، حمل و نقل، کشاورزی، صنایع دفاعی، صنعت بیمه، صنایع مربوط به نفت، گاز و معدن،مدیریت انرژی، پایش و امنیت اماکن عمومی و خصوصی، خرده فروشی، لجستیک، بانک‌ها، بهداشت و درمان، هتلداری، مهر تاییدی بر اهمیت اینترنت اشیاء می‌باشد.

    امروزه امکان استفاده از اینترنت در همه جا، توسط فناوری‌های نوین مانند اتصالات، ارتباطات بی‌سیم و سنسورهای آن امکان‌پذیر بوده و اینترنت ازمدل"WWW  "یا همان صفحات ثابت، عبورکرده است.

    همچنین"Web2 " نیز که معروف به شبکه‌ی شبکه‌های اجتماعی است در حال سیر به سوی"Web3"یا همان دنیای پردازش های همه مکانی می‌باشد.

    اینترنت اشیاء، برای نخستین بار در سال ۱۹۹۹ توسط کوین اشتون مورد استفاده قرار گرفت و جهانی را توصیف کرد که در آن هر چیزی، از جمله اشیا بی جان، برای خود هویت دیجیتال داشته باشند و به کامپیوترها اجازه دهند تا آن ها را سازماندهی و مدیریت کنند.

     در سال های بعد، تعاریف دیگری از اینترنت اشیاء توسط افراد و شرکت های مختلف ارائه گردید. بعنوان مثال، موسسه گارتنر اینترنت اشیاء را این گونه توصیف می کند که شبکه ای از اشیاء فیزیکی است که شامل فناوری های مجتمع شده بوده تا با شرایط داخلی و محیط های خارجی، ارتباط، حس و یا تعامل برقرار می نماید؛ یا تعریف شرکت  IDC که از اینترنت اشیاء بعنوان شبکه ای از شبکه های قابل شناسایی منحصر بفرد اشیاء یاد می‌کند که بدون تعامل با انسان و با استفاده از IP، ارتباط برقرار می کند که این ارتباط بصورت جهانی و یا محلی است. بنابراین اینترنت اشیاء مفهومی جدید در دنیای فناوری و ارتباطات است که به طور خلاصه می توان گفت، اینترنت اشیاء، فناوری مدرنی است که در آن برای هر موجودی (انسان، حیوان و یا اشیاء) قابلیت ارسال داده از طریق شبکه‌های ارتباطی، اعم از اینترنت یا اینترانت، فراهم می‌گردد. در این فناوری، اشیا پیرامون ما قادرند از محیط اطراف خود داده­­های مفیدی را از طریق حسگرهای مختلف جمع‌آوری کرده و آن­ها را برای پردازش و اتخاذ تصمیمات لازم به یک سیستم مرکزی منتقل کنند. در واقع ایده کلی فناوری اینترنت اشیاء، دریافت، ذخیره‌سازی و ارسال اطلاعات از محیط به منظور تحلیل آنها و در نهایت ارایه خدمات بهتر و هوشمندتر به کاربر نهایی است. به عبارتی اینترنت اشیا را می‌توان به عنوان تکامل بعدی اینترنت دانست که جهش بزرگی در توانایی جمع‌آوری، تحلیل و توزیع داده دارد.

2-1 سیر تکامل

تغییراتی که در تعامل و ارتباطات مابین موجودیت‌‌های (اشیای) موجود در جهان، در طول زمان (قبل از ظهور اینترنت و بعد از ظهور اینترنت تا مطرح شدن ایده اینترنت اشیاء) بوجود آمده، در شکل زیر به تصویر کشیده شده است.

 

تغییرات اینترنت و ظهور اینترنت اشیاء

همانطور که دیده می‌شوند تکامل در ارتباطات شامل مراحل زیر است:

  • قبل از اینترنت: ارتباطات انسان به انسان
  • اینترنت محتوا: وب نسل 1 بر روی بستر شبکه‌های IP (اینترنت سنتی)
  • اینترنت سرویس: وب نسل 2 و امکان تولید محتوا توسط کاربران
  • اینترنت افراد: شبکه‌ها و رسانه‌های اجتماعی
  • اینترنت اشیاء: اتصالات ماشین به ماشین

 

ارتباطات ماشین به ماشین (M2M ) اصطلاحی است که برای توصیف هر فناوری که دستگاه‌های شبکه را قادر به تبادل اطلاعات و انجام برخی عملیات بدون دخالت انسان می‌کند، به کار گرفته می‌شود. در واقع M2M به عنوان بخشی از IoT در نظر گرفته می‌شود. پیش‌بینی‌ها نشان می‌دهد که تعداد اتصالات M2M در سال‌های آینده رشد قابل توجهی خواهد داشت.

    مفاهیم مرتبط به اینترنت اشیا سال‌ها قبل توسط مارک ویسر در شرکت زیراکس مطرح شده بود و در قالب حوزه پردازش (رایانش) فراگیر در حال رشد بود. هدف حوزه پردازش فراگیر شکل­گیری جهانی است که در آن اشیاء اطراف ما (که به طور روزمره با آنها‌ سروکار داریم) دارای قدرت پردازش بوده و به صورت بی­سیم یا کابلی با شبکه جهانی در ارتباط باشند. دور نمای دیدگاه اولیه مارک ویسر دستیابی به سیستم­های شبکه­ای در حوزه فناوری اطلاعات و ارتباطات (ICT) است که نهفته  در محیط پیرامون، پنهان از دید کاربر و خودکار می­باشند. چنین سیستم­هایی کاربر و فعالیت­هایش را دنبال کرده و به نیازمندی­های آن پاسخ می­دهد. لذا به عبارتی کاربر را قادر می­سازد با محیط فیزیکی اطرافش سازگار شود و سرویس هوشمندتری را دریافت کند (برای مثال، کاربردهای مکان­محور).

    از این مدل، به عنوان موج سوم پردازش اطلاعات یاد می‌شود. در موج اول (دوره کامپیوترهای بزرگ در دهه 1960) افراد زیادی مجبور بودند از یک کامپیوتر به طور مشترک استفاده کنند و در موج دوم (دهه 1980) هر فرد به یک کامپیوتر شخصی دسترسی داشت. اما در موج سوم (پیدایش ایده سیستم­های فراگیر) هر فرد بطور خودکار و بدون اینکه تنظیمات خاصی انجام دهد، از کامپیوترهایی که در محیط اطرافش جاسازی شده­اند (و از دید او پنهان هستند)، سرویس شخصی­سازی شده می­گیرد.

دیدگاه اولیه مارک ویسر، که در بالا به آن اشاره شد، تحولی را در دنیای ارتباطات دنبال می­کند که طی سالیان اخیر بر روی جنبه­های مختلف آن تحقیقات بسیاری توسط پژوهشگران در حوزه­های مختلف انجام شده است. بطور کلی مطالعات انجام شده و جهت‌گیری­های علمی در حوزه پردازش فراگیر را می‌توان در قالب سه نسل متفاوت بررسی کرد که در ادامه به آنها پرداخته می­شود:

  • نسل اول پردازش فراگیر، که نسل "اتصال­پذیری" نامیده می‌شود، سال­های 1991 تا 2005 را شامل  می­شود. در این نسل، از پیشرفت­های جدید­ در حوزه فناوری (همچون کوچک­سازی تجهیزات الکترونیکی و مخابراتی، ارزانتر و قدرتمندترشدن تجهیزات پردازشی، ارتباطی و ذخیره­سازی، استانداردهای جدید ارتباطات بیسیم) برای دستیابی به ایده اتصال "هر چیزی به هر چیزی" بهره گرفته شده است. از مشخصات این نسل می­توان به ساخت وسایل اطلاعاتی و پردازشی خاص منظوره، سیستم­های سنسور-عملگر برای تعاملات (ضمنی) مابین انسان و ماشین و معرفی قابلیت­هایی چون خود­پیکربندی، خودبهبودی، خودبهینه­سازی و خودحفاظتی اشاره کرد.
  • نسل دوم سیستم­های پردازش فراگیر، که نسل آگاهی نامیده می­شود، بین سال­های 2000 تا 2007 شکل گرفته است. این نسل بر پایه سیستم­های تشخیص مبتنی بر سنسور و فناوری­های جدید پردازش و ارایه دانش استوار می­باشد. در این نسل، موضوعات تحقیقاتی­ای چون سیستم­های آگاه از زمینه[1] و موقعیت، خودآگاه، آگاه از آینده یا آگاه از منبع، مورد تمرکز محققین بوده است. موجوديت­هايی چون عوامل انسانی، شرايط محيطی و ابزارهای موجود در محيط كه اطلاعاتی چون موقعيت مكانی، زمان، درجه حرارت، ميزان روشنايی، ميزان سر و صدا، نقش كاربر و اطلاعاتی نظير نوع ارتباط شبكه­ای از آنها بدست می­آيند. لذا سیستم­های آگاه از زمینه، سيستم­هایی هستند كه بطور فعال با موجوديت­های محيط در تماس و تبادل اطلاعاتی هستند و فعاليت­های خود را با استفاده از اطلاعات بدست آمده از محيط سازگار کرده و انجام می‌دهند. در نسل دوم، مفاهیمی چون خودمختاریو سازگاری بر مبنای دانش استخراج شده از داده­های سطح پایین جمع­آوری شده از سنسورها (در یک موقعیت مشخص یا دوره زمانی طولانی)، بنا گردید. نتیجه تحقیقات در این دوره، معرفی سیستم­های خودمختار (و بعد از آن عناصر خودمختار) بودند که می‌توانستند اطلاعات و دانش زمینه را درک کنند، بطور خودکار خود را در تعامل با محیط توصیف، مدیریت و سازماندهی کنند، و در نهایت رفتاری متناسب با دانش بدست آمده از خود نشان دهند.   

با ظهور کاربردهای مختلف شبکه­های اجتماعی در سال­های اخیر، نحوه استفاده از اینترنت دچار تغییر اساسی شده­است. امروزه میلیون­ها کاربر بطور منظم به وب­سایت­هایی چون فیس­بوک و توئیتر مراجعه کرده و از این طریق با دوستانشان در تماس بوده، به گرو­ه­های مورد علاقه خود ملحق می­شوند، نظرات، افکار و پیشنهادات خود را منتشر می­کنند و سایر اطلاعات مرتبط با خود را به روز نگاه می­دارند. همچنانکه افراد جدید به چنین شبکه­های اجتماعی می­پیوندند و از آن استفاده می­کنند، اجتماعات مجازی شکل گرفته و ارتباطات اجتماعی آنلاین در فضای مجازی توسعه می­یابند. علاوه بر این، افزایش رشد کاربران شبکه­های تلفن­همراه و ارایه گوشی­های هوشمند با امکانات پیشرفته، منجر به شکل­گیری پدید­ه­ای مشابه (شبکه­ای اجتماعی مابین افراد) در دنیای فیزیکی شده است. بطور مشخص، شبکه­ای از وسایل (گوشی­های تلفن­همراه) بهم متصل شکل می­گیرد که مجهز به انواع سنسورهای محیطی (برای ثبت و توصیف ارتباطات فیزیکی افراد، مکان آنها، فعالیت­هایشان و مسیر حرکت آنها) می­باشند. ترکیب زمینه موجود در شبکه­های اجتماعی،که حاصل داده­کاوی شبکه­های اجتماعی است، با قابلیت­های حسگری در تجهیزات ICT (همچون سنسورهای گوشی­های هوشمند)، که حسگری فراگیر نامیده می­شود، منجر به استخراج دانش کاملتری نسبت به موقعیت کاربران و سازگاری کاراتر کاربردهای فراگیر با نیازمندی­های کاربران می­گردد. اطلاعات حاصل از این ترکیب، زمینه اجتماعی فراگیر و حوزه ایجاد یا بکارگیری این نوع زمینه، پردازش اجتماعی فراگیرنامیده می­شود. این حوزه یا بطورکلی­تر ایده همگرایی فضای مجازی و دنیای واقعی Cyber-Physical Systems (CPS) ، در واقع نسل سوم پردازش فراگیر است که از سال 2008 آغاز شده است.

 


[1] context-awareness:درواقع هرموجوديت در محیط،جزئی از زمينه و هردانشی راجع به موجوديت­ها، نوعی آگاهی از زمينه می‌باشد.

...

اكوسيستم اینترنت اشیاء

1-2 اکوسیستم

با توجه به تعاملی که اینترنت اشیاء بین عناصر و اشیاء متنوع ایجاد کرده ‌و با درنظر گرفتن این موضوع که فناوری‌های اینترنت اشیاء مختص یک صنعت و یا زنجیره‌ی تامین خاصی نیستند، این مساله باعث ایجاد روابط پیچیده‌ای می‌شود که شامل تعداد زیادی از بازیگران خواهد‌بود. در این صورت بایستی با استفاده از مفهوم اکوسیستم، به این شرایط پیچیده سامان بخشید. به عنوان مثال، اکوسیستم پیشنهادی شرکت  IDC برای اینترنت اشیاء در شکل زیر قرار داده‌شده‌است.

 اکوسیستم اینترنت اشیاء (IDC)

اکوسیستم پیشنهادی تعامل بین عوامل مختلف این حوزه را نشان می‌دهد که عبارتند از :

  • دستگاه‌های مختلف (Modules devides)
  • اتصالات (Connectivity)
  • پلتفرم ‌ها
  • برنامه‌های کاربردی(Applications)
  • تجزیه و تحلیل‌ها (Analytics)
  • حریم خصوصی و امنیت (Security)
  • خدمات و سرویس‌ها (Professional services) به مصرف کننده(consumer)، حکومت/ دولت(Government) ویا سرمایه گذاری(enterprise)

 

هدف اینترنت اشیاء قابلیت‌بخشی به اشیاء برای ارتباط با هم در همه جا، همه زمان و با هر وسیله، راه و شبکه ای می باشد. با این وجود تعامل چند دنیا (حوزه) بوده که دارای اجزای مختلفی است که خود حاصل تعامل سه دنیا می باشد و گاها از این سه دنیا تحت عنوان اجزای اینترنت اشیاء نیز یاد می‌شود. (این مدل در بسیاری از کشورها مورد توجه قرار گرفته است)؛

  • دنیای دیجیتال
  • دنیای سایبری
  • دنیای فیزیکی واقعی

    در تعامل دنیای فیزیکی با دنیای دیجیتال ما شاهد اجتماعات هستیم و در این زمان باید که اشیاء با هم یکپارچه گردند، در تعامل دنیای دیجیتال با دنیای سایبری باید که داده ها تجمیع یافته و یکپارچه گردند و در تعامل دنیای فیزیکی با دنیای سایبری باید که معانی یکپارچه گردند. در این هنگام رخ دادهایی مانند: سازه های هوشمند، سلامت هوشمند، انرژی هوشمند، زندگی هوشمند، حمل و نقل هوشمند، شهر هوشمند، صنایع هوشمند و حتی سیاره هوشمند بوجود می آید. خود این حوزه ها نیز تا حد بسیاری قلمرو اینترنت اشیاء را مشخص می نمایند.

2-2 معماری فنی اینترنت اشیا (ارائه سرویس بر بستر ابر)

اینترنت اشیا، ارتباطات ماشین به ماشین، وب فیزیکی و فناوری‌های متعدد دیگری که با توسعه شبکه‌های ارتباطی و تکنولوژی‌های تجمیع و تحلیل داده‌ها در سال‌های اخیر به آنها پرداخته می‌شود، عملا یک هدف ثابت را دنبال می‌کنند. این هدف بکارگیری هوشمند داده‌های تولیدی از ابزارهای متصل به شبکه و سابقه قبلی اتصال آنها با هدف ارائه سرویس بهتر به مشتریان انتهایی است. معماری اصلی این سرویس‌ها را می‌توان به بخش‌های زیر تقسیم‌بندی کرد:

  • سخت افزار (شامل سنسورها، عملگرها و دروازه‌های اتصال به شبکه)
  • شبکه مخابراتی ارتباطی (شامل شبکه انتقال مبتنی بر IP و شبکه دسترسی)
  • بستر ابری (مرکز داده، پلتفرم تحلیل کلان داده و میان افزار ارایه سرویس)
  • برنامه‌های کاربردی (شامل توسعه­دهندگان سرویس و سرویس­گیرندگان)

3-2 استانداردهای اینترنت اشیاء

با توجه به اکوسیستم اینترنت اشیاء، استانداردهای مختلفی در حوزه‌های مختلف همچون ارتباطات بیسیم، فنی، کاربرد و کیفیت سرویس مورد نیاز است و بنابراین سازمان‌ها و موسسات مختلفی درگیر استانداردسازی آن هستند. در ادامه استاندارها و پروتکل‌های مطرح در اکوسیستم اینترنت اشیاء آمده است.

  • استانداردها و پروتکل‌های مطرح در اکوسیستم اینترنت اشیاء (به جز شبکه ارتباطی مخابراتی)

حوزه

استاندارد

امنیت

TCG, Oath 2.0, SMACK, SASL, ISASecure, ace, CoAP, DTLS, Dice

مدیریت

IEEE 1905, IEEE 1451, …

نرم‌افزاری

Mbed, Homekit, AllSeen, IoTvity, ThingWorks, EVRYTHNG, …

سیستم‌‌عامل

Linux, Android, Contiki-OS, TinyOS, …

سخت‌افزار

ARM, Arduino, Raspberry Pi, ARC-EM4, Mote, Smart Dust, Tmote Sky, …

استانداردها و پروتکل‌های دیگری نیز در بخش شبکه ارتباطی و تکنولوژی‌های بی‌سیم اینترنت اشیاء تعیین شده است که مورد استفاده قرار می گیرد.

1-3-2 ویژگی‌های داده تولید شده در کاربردهای اینترنت اشیاء

مبنای ارائه سرویس‌های هوشمندتر در اینترنت اشیاء، جمع‌آوری، تجمیع و پردازش داده است. حجم زیاد اتصالات و پردازش داده‌های جمع‌آوری شده مرتبط با آنها نیازمندی‌های متنوعی را مطرح می‌کنند.

بطور خلاصه کاربردهای اینترنت اشیاء اصلی‌ترین منابع تولید کلان داده هستند. داده ها در اینترنت اشیاء از طریق داده‌ رکورد شده در ثبت عملکرد کاربران، میلیاردها تعامل چندساختاری روزانه از راه دور، logهای مربوط به سنسورهای موبایل و ... بوجود می آیند که در کلان داده‌ها و داده‌های تولید شده به روش سنتی به نحو دیگر می باشد و به شیوه ای تعاملی به سرعت در حال رشد است. به عنوان مثال، میزان داده‌ای که 20 سنسور در هر ساعت تولید می کند، برابر با 240 رکورد می باشد که در روز به 5760 رکورد می رسد اگر این میزان درهر10 هزار تجهیز (برای کاربردهای اینترنت اشیاء زیاد نیست) ضرب شود، به حجم قابل توجهی داده یعنی2.400.000 رکورد درهرساعت و57.600.000 رکورد در هر روز خواهیم رسید.

4-2 تحلیل و مدیریت داده اینترنت اشیاء

زنجیره ارزش تحلیل و مدیریت داده در کاربردهای اینترنت اشیاء شامل مراحل جمع‌آوری داده، یکپارچه‌سازی، ذخیره‌سازی، تحلیل و ارائه داده می باشد. همانطور که در بخش قبل اشاره شد، جمع آوری، آماده سازی و تحلیل این حجم داده، کار آسانی نمی باشد به دلیل اینکه اولا حجم داده ثابت نیست و در طی مدت زمان کوتاهی، چند برابر می شود و ثانیا نوع داده (جنس و ماهیت) نیز دارای پیچیدگی های ذاتی می باشد. وجود پیچیدگی ها که به دلیل تنوع در قالب داده‌های جمع آوری شده است، علاوه بر اینکه فرایند تحلیلی سختی را بوجود می‌آورد، نوع مصرف کننده یا سطح کاربرد را نیز تغییر می‌دهد. همانطور که در شکل زیر هم نشان داده ایم، تحلیل و پردازش داده، خود شامل انواع متفاوتی است که متناسب با نوع سوال و درخواستی که از مجموعه داده‌ها وجود دارد، بصورت دسته ای و یا جریانی انجام و در نهایت پاسخ داده می شود.

انواع تحلیل‌های داده

 

5-2 زنجیره ارزش

زنجیره ارزش مهم‌ترین بخش از مدل تجاری است. در واقع این زنجیره نشان می‌دهد که چطور سرویس به مشتری نهایی تحویل داده می‌شود. اینترنت اشیاء، به واسطه اینکه شامل فرآیندهای مختلفی است، زنجیره ارزش پیچیده‌ای دارد. در شکل زیر، نسخه ساده شده زنجیره ارزش اینترنت اشیاء به همراه فعالیت‌های کلیدی هر مولفه و برخی از بازیگران در آن فضا نشان داده شده است.

 

زنجیره ارزش اینترنت اشیاء

بازیگران مختلفی در زنجیره ارزش اینتنرت اشیاء فعالیت می‌کنند که عبارتند از:

  • اپراتور تجهیزات: فراهم‌کننده تجهیزات سخت افزاری است.
  • اپراتور (شبکه): فراهم‌کننده بستر ارتباطی مابین تجهیزات و تجهیزات با پلتفرم ابری
  • اپراتور پلتفرم (ابری): قلب اکوسیستم اینترنت اشیاء بوده و نقطه اتصال سایر بازیگران می‌باشد.
  • یکارچه‌کننده سرویس (اپراتور سرویس): وظیفه یکپارچه‌سازی مولفه‌های مختلف یک کاربرد اینترنت اشیاء و ارائه سرویس به مشتری نهایی را دارد.
  • اپراتور توسعه‌دهنده کاربرد: وظیفه تولید برنامه‌های کاربردی را برعهده دارد.

بر اساس برآوردهای صورت گرفته، اپراتورهای پلتفرم ابری با بیش از50 درصد، سهامدارعمده این بازار، هستند.

 

کاربردها

همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است، سرویس­ها و کاربردهای اینترنت اشیاء در حوزه­های متنوعی مطرح هستند، که از آن جمله می‌توان به این موارد اشاره کرد: ساختمان، انرژی، خانه و مشتری، سلامت، صنعت، حمل و نقل، خرده‌فروشی، امنیت عمومی، شبکه و فناوری اطلاعات. همچنین در این شکل، (1) کاربردهای مذکور در گروه‌‌های مختلف دسته‌بندی شده‌اند (برای مثال در حوزه خانه هوشمند، گروه‌های زیرساخت، امنیت، تسهیلات رفاهی و سرگرمی وجود دارند)، (2) نمونه‌هایی برای هر یک از این گروه‌ها آورده شده است (برای مثال در زیرگروه زیرساخت خانه هوشمند، مدیریت انرژی وجود دارد) و (3) در نهایت تجهیزات مورد استفاده بیان شده است (برای مثال در حوزه خانه هوشمند، دوربین دیجیتال وجود دارد).

کاربردهای مختلف اینترنت اشیاء

 

 میزان محبوبیت برخی از کاربردهای این حوزه، که براساس جستجوی انجام‌شده در موتورهای جستجو، شبکه‌های اجتماعی، سایت لینکدین و اخبار در چهار ماهه دوم سال 2015 محاسبه شده‌‌اند، در شکل زیر نشان داده شده است. همانطور که ملاحظه می‌شود، محبوب‌ترین کاربردها به ترتیب عبارتند از: ابزارهای پوششی، شهر هوشمند، خانه هوشمند، اینترنت صنعتی، توزیع هوشمند برق، خودرو متصل، سلامت، کشاورزی و دامپروری، خرده فروشی، زنجیره تامین.

  محبوبیت انواع کاربردها و سرویس‌های اینترنت اشیاء

1-3- سلامت الکترونیک

اینترنت اشیاء در حوزه سلامت الکترونیک فرصت‌های زیادی ایجاد می‌کند. در واقع این فناوری می‌تواند خدمات سلامت را بهبود داده و منجر به نوآوری‌های مختلفی در این ارتباط شود. بطور مشخص با کمک IoT فرآیندهای مراقبت پزشکی آسانتر شده و خدمات درمانی از طریق هوشمندتر‌شدن سیستم، ارتقاء می‌یابند. بطور مشخص، IoT بستری برای تحقق اهداف حوزه ارتقاء کیفی زندگی (AAL) در تسهیل زندگی روزمره افراد معلول و درگیر بیماری‌های مزمن، فراهم می‌آورد. همچنین این فناوری ارائه خدمات درمانی فراگیر  و کم‌هزینه‌تر را ممکن می‌سازد.

خدمات نوینی که با بکارگیری اینترنت اشیاء در حوزه سلامت قابل ارائه هستند، عبارتند از:

  • جمع‌آوری داده‌های مرتبط با علائم حیاتی بیمار از طریق شبکه‌ سنسورهای متصل به تجهیزات پزشکی و بدن بیمار
  • ارسال داده‌های جمع‌آوری شده به بستر ابری مرکز پزشکی مربوطه (برای مثال، یک بیمارستان) برای ذخیره‌سازی و پردازش آنها
  • تحلیل و مدیریت اطلاعات فرآهم‌شده از طریق سنسورها
  • تضمین دسترسی فراگیر (از هر جا و در هر زمان) و به اشتراک‌گذاری داده‌های پزشکی

بکارگیری بستر ابری در کاربردهای حوزه سلامت اینترنت اشیاء، راهکار کارایی برای مدیریت داده‌های جمع‌آوری شده از سنسورهای این حوزه است. در واقع جزئیات و پیچیدگی‌های فنی زیرساخت را از دید توسعه‌دهندگان کاربردهای سلامت مخفی می‌کند . همچنین جمع‌آوری و تجمیع داده را آسانتر و با هزینه کمتر فراهم می‌آورد. همچنین بستری مناسب برای کاربردهای سلامت مبتنی بر گوشی‌های موبایل می‌باشد. بستر ابری امکان روبرو شدن با چالش‌های معمول حوزه سلامت (همچون امنیت، حریم خصوصی و قابلیت اطمینان) را با افزایش امنیت داده‌های پزشکی و دسترس‌پذیری و افزونگی سرویس، فراهم می‌کند . به واسطه مدیریت کارای داده‌های‌ جمع‌آوری شده در بستر ابری، ارائه  بلادرنگ خدمات لازم برای ارتقاء کیفیت زندگی ممکن است. همچنین با بکارگیری بستر ابری می‌توان بر مشکل اجراء الگوریتم‌های سنگین داده‌کاوی و یادگیری ماشین بر روی تجهیزات IoT (که محدودیت باتری و ظرفیت پردازشی دارند) غلبه کرده و سرویس‌های سلامت چندرسانه‌ای و امن را عرضه کرد. بستر ابری زیرساخت ذخیره‌سازی و پردازشی منعطفی را برای تحلیل‌های آنلاین و آفلاین جریان داده تولید شده در شبکه‌های سنسوری بدن (BSNs) فراهم می‌کند .  از جمله چالش‌های عمومی حوزه سلامت، که لازم است بر روی آنها کار شود، می‌توان به عدم وجود اعتماد در امنیت و حریم خصوصی، غیرقابل پیش‌بینی بودن کارایی سیستم و کیفیت سرویس، موضوعات حقوقی مرتبط با مالکیت داده، اشاره کرد.    

2-3 شهر هوشمند  

بطور خلاصه، در یک شهر هوشمند از ICT (اطلاعات و فناوریهای ارتباطی) برای دستیابی به اهداف زیر استفاده میشود:

  • افزایش کیفیت و کارایی خدمات شهری
  • کاهش هزینه ها و مصرف منابع
  • تسهیل ارتباط مابین شهروندان و نهادهای حاکمیتی

در این راستا، اینترنت اشیاء می‌تواند یک میان‌افزار مشترک برای توسعه سرویس‌های آینده‌گرا در حوزه شهرهای هوشمند ، جمع‌آوری و تجمیع اطلاعات از سنسورهای مختلف و بعضا ناهمگن، دسترسی به انواع گوناگونی از فناوری‌های IoT و موقعیت‌یابی (همچون برچسب‌گذاری جغرافیایی و ارایه تصویر سه بعدی از طریق سنسورهای RFID) و عرضه اطلاعات به شکل یکدست و یکنواخت (برای مثال، از طریق نقشه‌ای که بطور پویا برچسب‌گذاری می‌شود)، را فراهم آورد. چارچوب‌ها، نوعا شامل یک پلتفرم سنسور (با APIهایی که برای حسگری و عملگری استفاده می‌شوند) و یک پلتفرم (بستر) ابری (که منابع پردازشی و ذخیره‌سازی مقیاس‌پذیر را فراهم می‌آورند) می‌باشند. چارچوب‌های مبتنی بر رویکرد جمع‌سپاری نیز وجود دارند . مرجع چارچوبی مبتنی بر پارادایم سنسور به عنوان سرویس (SaaS) پیشنهاد می‌کند که به امنیت عمومی در حوزه شهر هوشمند می‌پردازد. مراجع میان‌افزاری ابری، با مدل نشر/اشتراک، برای توسعه کاربردهای حسگری جمعی از طریق سنسورهای گوشی‌های موبایل معرفی می‌کنند.

برخی از راهکارهایی که اخیرا معرفی شده‌اند شامل بکارگیری معماری‌های ابری برای شناسایی، اتصال و یکپارچه‌سازی سنسورها و عملگرها و در واقع توسعه پلتفرم‌هایی که از کاربردهای فراگیر و بلادرنگ حوزه شهر هوشمند پشتیبانی می‌کنند، می‌باشند . برای مثال، مرجع در مورد بکارگیری سیستم روشنایی عمومی هوشمند در شهر بحث می‌کند و ارتباطات فراگیر را پیشنهاد می‌کند. همچنین پلتفرم‌های مبتنی بر ابر، توسعه کاربردهایIoT درحوزه شهری را، ازطریق پنهان‌کردن پیچیدگی و غیریکنواختی زیرساخت سخت‌افزاری، تسهیل می‌کنند. البته در مقابل با نیازمندی‌های یک بستر ابری همچون فراهم کردن مقیاس‌پذیری، امنیت، پیکربندی آسان و انعطاف‌پذیری روبرو هستیم. بکارگیری بستر ابری در کاربردهای IoT نیازمندی‌های جدیدی در‌ مدیریت منابع به همراه خواهد داشت که علاوه بر بهینه‌سازی منابع پردازشی، ذخیره‌سازی و ورود/خروج، شامل سیکل خواندن اطلاعات سنسورها، ارسال درخواست به چندین سنسور و دسترسی مشترک به منابع IoT می‌باشند. در برخی از منابع، تحقیقات در زمینه سنسورها، عملگرها و IoT در حوزه شهری به سمت تفسیر معنایی کارا از داده‌ سنسورها هدایت شده است. در نهایت لازم است به لزوم توسعه زیرساخت‌، متدولوژی و پروتکل‌های لازم برای اشتراک‌گذاری اطلاعات درون شهرها و مابین آنها اشاره کرد .

به عنوان جمع‌بندی، برخی از کاربردهای مطرح در حوزه شهر هوشمند لیست شده‌اند:

  • کنترل ترافیک: مانیتورینگ حجم تردد خودروها و عابرین در سطح شهر به منظور مدیریت و بهینه کردن مسیر عبور خودروها و عابرین پیاده
  • روشنایی هوشمند: هوشمندکردن میزان روشنایی لامپ‌های خیابانهای سطح شهر با توجه به شرایط محیطی همچون آب و هوا
  • مدیریت پسماندهای شهری: تشخیص میزان آشغال موجود در سطل‌های زباله به منظور بهینه کردن زمان جمع آوری پسماندهای شهری
  • پارک هوشمند خودرو: مانیتورینگ پیوسته فضاهای خالی موجود برای پارک خودروها در سطح شهر
  • سلامت سازه های شهری: مانیتورینگ ارتعاشات و شرایط مواد در سازه های شهری همچون ساختمانها، پل‌ها و بناهای تاریخی
  • نقشه نویز صوتی در شهر: استخراج نقشه نویز صوتی شهر و مانیتورینگ پیوسته و خودکار وضعیت آن در مناطق مختلف شهر
  • سیستم حمل و نقل هوشمند: خیابان‌ها و بزرگراه های هوشمند با امکان اعلان هشدار در شرایط بد آب و هوایی یا رخدادهای غیرمنتظره همچون تصادف و ازدحام ترافیک
  • شهر امن: مانیتورینگ ویدئویی معابر شهری، مدیریت آتش سوزی، سامانه اعلان عمومی
  • آبیاری هوشمند: آبیاری هوشمند فضاهای سبز شهری همچون چمن پارک‌ها

3-3 خانه هوشمند            

برای اینترنت اشیاء مبتنی بر بستر ابری می‌توان کاربردهای زیادی در محیط‌ خانه متصور شد. در واقع با ترکیب قابلیت‌های تجهیزات نهفته در محیط خانه و بستر ابری، انجام خودکار بسیاری از فعالیت‌های خانگی وجود دارد. همچنین امکان اتصال به وسایل منزل از طریق اینترنت به منظور مانیتورینگ رفتار آنها از راه دور (برای مثال، مانیتورینگ میزان انرژی مصرفی وسایل منزل و بکارگیری این اطلاعات برای بهبود الگوی مصرف برق) یا کنترل آنها از راه دور (برای مثال، مدیریت هوشمند روشنایی، گرما و تهویه هوا) وجود دارد. قابل ذکر است که 19درصد مصرف برق خانگی متعلق به روشنایی است که از طریق مدیریت هوشمند 45درصدکاهش خواهد یافت. در این راستا، بستر ابری بهترین کاندید برای توسعه سریع و آسان کاربردهای اتوماسیون خانگی است. راهکارهای مبتنی بر بستر ابری، فضایی فراگیر که در آن هر تجهیزی از هر جا با یک روش استانداردشده قابل دسترس است، فراهم می‌آورد. همچنین پشتیبانی همزمان از چندین کاربر از طریق وب را تضمین می‌کند. چالش‌های اصلی این حوزه عبارتند از استانداردسازی و قابلیت اطمینان. در ارتباط با استانداردسازی می‌توان به لزوم وجود یک واسط استاندارد مبتنی وب، برای توصیف سرویس و ارتباطات، در وسایل خانگی اشاره کرد. قابلیت اطمینان هم شامل دردسترس بودن تجهیزات، خرابی آنها و کیفیت سرویس متغیر می‌باشد.  

4-3 امنیت شهری: نظارت تصویری  

بستر ابری در حوزه نظارت تصویری، زیرساخت لازم برای ذخیره‌سازی (داده حجیم ویدئویی)، مدیریت و پردازش (اجرای الگوریتم‌های سنگین بازشناسی الگو و بینایی ماشین) محتوای ویدئویی جمع‌آوری شده از سنسورهای ویدئویی (دوربین‌های مبتنی بر IP) را فراهم می‌کند. این سیستم‌ها در کاربردهای امنیتی مختلفی مطرح هستند. این مدل بعضا ویدئو به عنوان سرویس (VaaS) شناخته می‌شود.

5-3 خدمات خودرویی

بکارگیری فناوری‌های IoT در حوزه خدمات خودرویی و تحلیل داده‌های جمع‌آوری شده از سنسورهای خودرویی کاربردهای مختلفی را به همراه دارد که از آن جمله می‌توان به افزایش امنیت جاده‌ها، کنترل ترافیک و پارک، گارانتی،  تعمیر و نگهداری خوردو، اشاره کرد. طی سال‌های گذشته کارهای مختلفی در حوزه توسعه بستر ابر خودرویی انجام شده است که هدف آنها فراهم کردن سرویس‌های بلادرنگ، ارزان، امن و مبتنی بر تقاضا از طریق انواع مختلف خدمات ابری است. چالش‌های اصلی این حوزه عبارتند از: تعداد زیاد خودروها و تغییرات عمده تعداد خودروهای متقاضی (که نیازمند مقیاس‌پذیری سیستم است)، سرعت متغییر حرکت خوردروها، عدم وجود استاندارد جهانی برای تعامل سیستم‌های مختلف، امنیت و حریم خصوصی.

6-3 مدیریت هوشمند انرژی و شبکه هوشمند توزیع برق

ترکیب بستر ابری و IoT کاربردهای متنوعی را در حوزه مدیریت هوشمند توزیع انرژی ممکن می‌سازد. اغلب توان حسگری، پردازشی و قابلیت‌های شبکه‌ای سنسورهای این حوزه محدود است. لذا برای پردازش اطلاعات و اتخاذ تصمیمات جامع، نیازمند قابلیت‌های بستر ابری هستیم.  ناهمگونی سنسورها، اندازه بزرگ داده، نرخ جمع‌آوری داده، تاخیر متغیر، یکپارچه‌سازی داده‌های جمع‌آوری شده از منابع مختلف با مالکیت متفاوت، امنیت و حریم خصوصی  از چالش‌های این حوزه هستند.

7-3 تدارکات هوشمند

فناوری‌های IoT مبتنی بر بستر ابری، سناریوهای جذاب جدیدی را در حوزه تدارکات هوشمند معرفی می‌کنند. بطور کلی مدیریت آسان و خودکار زمان، هزینه و مسیر انتقال کالاها از مبدا تا مقصد (به کمک فناوری‌های موقعیت‌یابی) را فراهم می‌‌آورند . چالش‌ این حوزه عمدتا مرتبط با ناهمگون‌بودن منابع بوده که راهکارهای آن مجازی‌سازی و انتخاب سرویس می‌باشند.

8-3 مانیتورینگ محیطی

ترکیب بستر ابری و IoT می‌تواند به توسعه سریع‌تر کاربردهای متنوع مانیتورینگ محیطی همچون اندازه‌گیری سطح آب، میزان آلودگی هوا، رطوبت خاک، شرایط نور محیط، تشخیص وقوع آتش‌سوزی و ردیابی حیوانات، اشاره کرد . همچنین می‌توان به مانیتورینگ امنیت غذایی، آبیاری قطره‌ای، محافظت و نگهداری از درختان و جنگل‌ها اشاره کرد. چالش‌های اصلی این حوزه شرایط محیطی متغیر و امنیت سنسورهای محیطی (که از نظر فیزیکی هم در معرض تهدید هستند) است.

2- حریم خصوصی و امنیت اینترنت اشیاء

تضمین امنیت سرویس‌ها و کاربردهای اینترنت، فاکتور بسیار مهمی در ایجاد اعتماد در کاربران و بکارگیری این بستر می‌باشد. کاربران باید اطمینان داشته باشند که اینترنت، کاربردهایش و تجهیزاتی که به آن متصل هستند، به اندازه کافی برای انجام فعالیت‌های آنلاین، در برابر تهدیداتی که وجود دارد، امن هستند. اینترنت اشیاء نیز از این قاعده مستثنا نیست و امنیت این حوزه به اعتماد کاربران به محیط اطرافشان پیوند خورده است. اگر مردم به این اطمینان نرسند که تجهیزات و اطلاعاتشان بطور معقولی در برابر خرابی و سوء استفاده ایمن می‌باشند، این عدم اعتماد منجر به کاهش استفاده از کاربردهای مبتنی بر اینترنت اشیاء خواهد شد. در واقع در سالیان گذشته تضمین امنیت در سرویس‌ها و محصولات IoT جزء اولویت‌های اول توسعه این حوزه بوده است و به شدت مورد توجه قرارگرفته است.

از سوی دیگر، احترام به حقوق مرتبط با حفظ محرمانگی، لازمه شکل‌گیری اعتماد در اینترنت می‌باشد. در حوزه اینترنت اشیاء با چالش‌هایی روبرو هستیم که در ادامه به آنها پرداخته خواهد شد. اینترنت اشیاء اغلب به شبکه بزرگی از دستگاه‌های مجهز به سنسور گفته می‌شود که به منظور جمع‌آوری داده از محیط اطرافشان (شامل داده مرتبط با افراد) طراحی شده‌است. جمع‌آوری و بکارگیری داده IoT نیازمند الزامات حفظ محرمانگی می‌باشد. قابل ذکر است که تجمیع و ترکیب انواع داده IoT می‌تواند محرمانگی را به مراتب بیشتر تحت تاثیر قراردهد.  برای مثال ممکن است مسواک متصل به اینترنت یک کاربرد، اطلاعات (بی‌ضرر) مرتبط با رفتار وی را جمع‌آوری و ارسال کند. اما وقتی همین داده‌ها با داده‌های گزارش شده توسط یخچال کاربر در ارتباط با آنچه فرد خورده است و داده‌های گزارش شده توسط تجهیز مانیتورینگ وضعیت سلامت او ترکیب می‌شود،تصویری به مراتب جزئی‌تر وتوصیفی محرمانه‌تر از سلامت عمومی فرداستخراج خواهد شد.

در واقع با افزایش تعداد تجهیزات متصل به اینترنت در کاربردهای مبتنی بر اینترنت اشیاء، احتمال آسیپ‌پذیری‌های امنیتی نیز بیشتر می‌شوند. تجهیزاتی که از نقطه نظر امنیتی ضعیف هستند می‌توانند نقطه شروع حملات سایبری باشند چرا که به هکرها این امکان را می‌دهند که با برنامه‌ریزی مجدد این تجهیزات مانع از عملکرد صحیح سیستم شوند. همچنین ممکن است از این تجهیزات برای سرقت داده کاربران استفاده شود. علاوه بر این چنین تجهیزاتی می‌توانند آسیپ‌پذیری‌های امنیتی ایجاد کنند. این چالش‌ها برای تجهیزات کوچک، ارزان و فراگیر کاربردهای اینترنت اشیاء، در قیاس با کامپیوترهایی که بطور سنتی در اینترنت بکارگرفته می‌شوند، بزرگتر است. محدودیت‌هایی که در ارتباط با هزینه و ابعاد فنی ساخت تجهیزات IoT وجود دارد، سازندگان تجهیزات این حوزه را مجبور می‌کند که بعضا شاخص‌های امنیتی کافی را رعایت نکرده که این خود باعث به وجود آمدن آسیپ‌پذیری‌های امنیتی و مدیریتی می‌شود.

در کنار نقاط ضعف امنیتی‌که وجود دارد، تعداد زیاد تجهیزات IoT و ماهیت آنها می‌تواند احتمال حمله را افزایش می‌دهد. بطور مشخص، از آنجا که معمولا اتصالات زیادی مابین تجهیزات یک کاربرد IoT برقرار است، وجود تجهیزی که امنیت ضعیفی دارد، تنها بطور محلی تاثیرگذار نخواهد بود، بلکه امنیت و قابلیت اطمینان کل سیستم را بطور عمومی به مخاطره می‌اندازد. برای مثال، یک یخچال یا تلویزیون آلوده به یک بدافزار، قادر است از طریق WiFi صاحب‌خانه، هزاران ایمیل اسپم مخرب را به گیرندگان در سرتاسر دنیا ارسال کند. لذا از آنجا که اینترنت بستر ارتباطی کاربردها و تجهیزات این حوزه است، راهکارهای امنیتی مناسب وکارا می‌تواند تنها زمانی عملیاتی خواهد شد که این تجهیزات یک رویکرد امنیت مشترک را اعمال کنند. 

امروزه فعالیت‌های روزانه ما به تجهیزات یا سیستم‌هایی که از قابلیت اتصال به اینترنت برخورداند وابسته شده است. همچنین بسیاری از تولیدکنندگان محصولات خود را با توانایی اتصال به اینترنت عرضه می‌کنند. لذا روز به روز به برای خدمات ضروری به تجهیزات IoT نیازمند شده و به واسطه آن امنیت این تجهیزات پررنگ‌تر می‌شود. این سطح از وابستگی به تجهیزات IoT و سرویس‌های اینترنتی، مسیرهای نفوذ و دسترسی به تجهیزات توسط هکرها را افزایش خواهد داد. شاید بتوانیم به راحتی یک تلویزیون متصل به اینترنت را که در شرایط یک حمله سایبری خاموش کنیم ولی خاموش‌کردن یک کنتور هوشمند برق، سیستم کنترل ترافیک یا دستگاه تنظیم‌کننده ضربان قلب که در بدن بیمار کاشته شده‌ است آسان نمی‌باشد. به این دلیل است که امنیت تجهیزات IoT و سرویس‌های آن از موضوعات اساسی این حوزه است.

قابل ذکر است که وقتی در مورد تجهیزات IoT صحبت می‌شود، امنیت این تجهیزات مطلق نخواهد بود. در واقع امنیت مفهومی صفر و یکی (تجهیز امن و تجهیز ناامن) نمی‌باشد، بلکه لازم است طیفی از آسیپ‌پذیری‌های امنیتی در نظرگرفته شود. این طیف، شامل بازه‌ای از تجهیزات محافظت نشده (بدون ویژگی‌های امنیتی) تا سیستم‌های با ایمنی زیاد (و با چندین لایه از ویژگی‌های امنیتی) را در برمی‌گیرد. به عبارتی دیگر، همانند بازی بی‌پایان موش و گربه، همواره تهدیدات امنیتی جدید به وجود آمده و سازندگان تجهیزات و اپراتورهای شبکه نیز بطور پیوسته در راستای پاسخ به این تهدیدات به دنبال راهکارهای نوین هستند.

بطور کلی امنیت در اینترنت اشیاء تابعی از نحوه مدیریت ریسک‌های امنیتی است. در واقع امنیت یک تجهیز، تابعی از ریسکی است که با آن مواجه است، آسیبی که این ریسک به وجود می‌آورد، زمان و منابعی است که برای دستیابی به یک سطح قابل قبول از حفاظت مورد نیاز است. اگر کاربری از سرویسی حساس استفاده می‌کند که نمی‌تواند درجه زیادی از ریسک امنیتی را تحمل کند (همچون کنترل ترافیک، تجهیزات پزشکی متصل به اینترنت)، لازم است که میزان قابل توجهی از منابع خود را صرف محافظت از سیستم یا تجهیز خود نماید. در مقابل اگر یک کاربر دغدغه امنیتی جدی ندارد (برای مثال این موضوع که یخچال متصل به اینترنت کاربر هک شود و بتواند پیغام‌های اسپم ارسال کند)، ممکن است تمایلی به پرداخت هزینه زیاد برای خرید طراحی‌های امنیتی پیچیده نداشته باشد.

فاکتورهای مختلفی در ارزیابی ریسک‌های امنیتی و روش‌های مقابله با آنها تاثیرگذار هستند. این فاکتورها عبارتنداز: شناسایی دقیق ریسک‌های امنیتی فعلی و آتی سیستم، برآورد هزینه‌های مالی و غیرمالی در صورت عملی‌شدن این ریسک‌ها و برآورد هزینه کاهش ریسک‌های امنیتی. لازم به یادآوری است که هزینه‌ی امن‌تر کردن یک تجهیز، از این زاویه که تجهیزات در یک اکوسیستم کلی IoT بهم متصل می‌باشند، به معنای برقراری امنیت برای کل سیستم است.

به عنوان یک اصل، توسعه‌دهندگان اشیاء هوشمند در اینترنت اشیاء متعهد هستند که تجهیزات آنها به کاربران آنها و دیگران آسیب نرسانند. در مقابل، از نقطه‌ نظر تجاری و اقتصادی، تولید‌کنندگان تجهیزات به دنبال کاهش هزینه‌های ساخت، پیچیدگی کار و زمان عرضه محصول به بازار هستند.

1-4 چالش‌های امنیتی مختص تجهیزات اینترنت اشیاء:

در ادامه بر روی چالش‌های امنیتی مختص تجهیزات اینترنت اشیاء تمرکز شده است. 

به واسطه تفاوت تجهیزات IoT با کامپیوترهای سنتی و تجهیزات رایانشی، چالش‌های امنیتی متفاوتی برای آنها وجود دارد که در ادامه به آنها اشاره می‌شود.

  • مقیاس بزرگ: بسیاری از تجهیزات اینترنت اشیاء (همچون سنسورها)، به منظور بکارگیری در مقیاسی بسیار وسیع (خیلی فراتر از تجهیزات سنتی متصل به اینترنت) هستند. در نتیجه تعداد لینک‌های مابین این تجهیزات بسیار بزرگ خواهد بود. بنابراین ابزارهای موجود، روش‌ها و استراتژی‌های مرتبط با امنیت اینترنت اشیاء نیازمند ملاحظات جدید می‌باشد.
  • تجهیزات و پروتکل‌های همگون: بسیاری از سناریوهای اینترنت اشیاء شامل مجموعه‌ای از تجهیزات یکسان یا شبیه بهم می‌باشند. این همگونی و بکارگیری تعداد زیادی تجهیزات با مشخصات یکسان، پتانسیل آسیب‌پذیری امنیتی را افزایش می‌دهد. برای مثال، یک آسیب‌پذیری در پروتکل ارتباطی بکارگرفته شده در لامپ‌های هوشمند متصل به اینترنت یک شرکت، می‌تواند منجر به آسیب‌پذیری هر تجهیزی که از آن پروتکل یا پروتکلی با طراحی مشابه استفاده می‌کند، شود.
  • پشتیبانی طولانی مدت: مدیریت و پشتیبانی طولانی مدت تجهیزات IoT یک چالش امنیتی بزرگ است. در واقع برخلاف کامپیوترها که طراحی آنها به گونه‌ای است که در طول زمان امکان به روزرسانی نرم‌افزاری آنها جهت مقابله با تهدیدات امنیتی وجود دارد، پیکربندی مجدد و به‌ روزرسانی تجهیزات IoT سخت یا ناممکن بوده و از پشتیبانی طولانی مدت برخوردار نیستند. همچنین بسیاری از تجهیزات IoT عمدا به گونه‌ای طراحی شده‌اند که امکان ارتقاء آنها وجود ندارد یا فرآیند آن بسیار سخت و غیرعملی است. این موضوع باعث می‌شود اگر چه در زمان تولید یک تجهیز مکانیزم‌های امنیتی کافی دیده شده باشد، درطول زمان وبا به وجودآمدن تهدیدات امنیتی جدید، این تجهیزات آسیب‌پذیر شوند.
  • پنهان‌بودن عملکرد داخلی تجهیزات از دید کاربر: بسیاری از تجهیزات IoT به گونه‌ای عمل می‌کنند که کاربر هیچ اشرافی به نحوه عملکرد داخلی تجهیز یا جریان داده‌ای که تولید می‌کند ندارد. در واقع ممکن است در عمل، یک تجهیز آنچه را که کاربر تصور می‌کند انجام ندهد یا داده بیشتری را بدون خواست کاربر جمع‌آوری کند. این موضوع آسیپ‌پذیری امنیتی را به همراه خواهد داشت.
  • دسترسی فیزیکی: در برخی از موارد تجهیزات IoT در شرایطی بکارگرفته می‌شوند که فراهم کردن امنیت فیزیکی برای آنها سخت یا غیرممکن است. در اینصورت هکرها دسترسی فیزیکی مستقیم به آنها خواهند داشت. بنابراین لازم است ویژگی‌های Antitamper و طراحی‌های نوین برای تضمین امنیت دیده شود.
  • نهفته در محیط: برخی از تجهیزات IoT، همچون سنسورهای محیطی، به گونه‌ای طراحی شده‌اند که در محیط نهفته شده و از دید کاربر مخفی باشند. علاه‌براین، چنین تجهیزاتی روش مشخصی برای اطلاع‌رسانی به کاربر در زمان بروز یک مشکل امنیتی ندارند. لذا مشکل امنیتی ممکن است برای مدت طولانی در تجهیز باقی بماند.
  • استانداردهای امنیتی: مدل‌های اولیه اینترنت اشیاء فرض می‌کردند که این حوزه محصول سازمان‌های فناوری خصوصی یا عمومی خواهد بود. ولی با رشد انجمن‌های توسعه‌دهنده Arduino و Raspberry Pi به نظر می‌رسد در آینده هر کاربری بتواند سناریوهای IoT خودش را پیاده‌سازی کند. در این شرایط ممکن است استانداردهای امنیتی، آنچنان که لازم است، اعمال نشود.

 

2-4  چالش‌ها

اتحادیه بین المللی ارتباطات، چالش های اصلی در حوزه اینترنت اشیاء را در عناوینی مورد بررسی و توجه قرار داده است که عبارتند از:

  • اتصال؛ عطف به توانایی اینترنت اشیاء می توان همه چیز را با زیر ساخت های اطلاعات و ارتباطات جهانی ارتباط داده و به هم متصل ساخت. لذا این حجم اتصالات مشکلات متعددی را نیز به ارمغان خواهد آورد مانند اینکه چگونه این ها به هم متصل گردند و چگونه این حجم اطلاعات پردازش شده و یا ذخیره گردند.
  • سرویس‌های مرتبط با اشیا؛ در ارائه سرویس های مرتبط با اشیاء باید به ارائه خدمات برگرفته از این حوزه پرداخت و در این مقطع مسائلی مانند امنیت و سطوح دسترسی بسیار مهم خواهند بود. همچنین اینترنت اشیاء با قابلیت بالای خود امکانات متنوعی را فرآهم خواهد آورد که خود نیازمند سرویس های نوین می باشند که دقیقا مرتبط با اشیاء و بهره از پتانسیل‌های آنها باشد.
  • ناهماهنگی و غیر متجانس بودن؛ در ادامه توسعه اینترنت اشیاء انتظار می رود که میلیون ها وسیله مختلف در سرتاسر دنیا از طرق مختلف به یکدیگر اتصال یابند لذا نظم دهی به این همه نامتجانس بودن، معضل و یا فرصتی اساسی محسوب خواهد گردید. در همین راستا کسب و کارهایی نیز می تواند شکل گرفته و یا توسعه یابند.
  • پویایی بالای تغییرات در حوزه اینترنت اشیا؛ وضعیت ابزار ها در حوزه اینترنت اشیاء مداوماٌ در حال تغییر می باشد (شب، روز، ساعات کاری، جلسات کاری و...) و وصل بودن و قطع بودن به شبکه، نوع ابزار اتصال یافته به شبکه (به عنوان نمونه از یک تگ بر روی یک جعبه الی سنسور رطوبتی یک ایستگاه هواشناسی) لذا به صورت متناوب تعداد ابزارهای متصل به "شبکه همه چیز" در حال تغییر می باشد و این تغییرات مدیریت آن ها را بسیار چالش برانگیز می سازد.
  • مقیاس وسیع؛ حیطه گسترده و مقیاس عظیم اینترنت اشیا که ناشی از محل‌های اتصال و همچنین تعدد وسایل متصل می‌باشد، مدیریت این حوزه را با چالش‌های اساسی مواجه خواهد ساخت.

همچنین علاوه بر چالش‌های مطرح شده فوق، مواردی نظیر معماری اینترنت اشیا، شناسایی، ارتباط، تکنولوژی شبکه، شناسایی شبکه، نرم افزار و الگوریتم، تکنولوژی سخت افزار، داده و تحلیل سیگنال‌ها، اکتشاف و موتورهای سرچ، مدیریت شبکه، ذخیره انرژی، امنیت، اعتماد، استقلال و حریم خصوصی، تعامل و همکاری و استاندارد سازی می باشد. همچنین موضوع دیگر که به عنوان چالش در این حوزه مطرح گردیده است نبود استانداردهای جهان شمول می باشد. نبود استاندارد های جامع و فراگیر و مورد توافق عام یکی از مشکلات بسیار جدی در این حوزه بوده چرا که، دستگاه ها و اشیاء متفاوت نیاز به زبان مشترک برای تعامل می باشند و این را می توان در استاندارد های جامع مورد توجه قرار داد. البته در این خصوص اقداماتی در کنسرسیوم های مختلف و یا انجمن های جهانی رخ داده است.

 ...

حریم خصوصی و امنیت اینترنت اشیاء

تضمین امنیت سرویس‌ها و کاربردهای اینترنت، فاکتور بسیار مهمی در ایجاد اعتماد در کاربران و بکارگیری این بستر می‌باشد. کاربران باید اطمینان داشته باشند که اینترنت، کاربردهایش و تجهیزاتی که به آن متصل هستند، به اندازه کافی برای انجام فعالیت‌های آنلاین، در برابر تهدیداتی که وجود دارد، امن هستند. اینترنت اشیاء نیز از این قاعده مستثنا نیست و امنیت این حوزه به اعتماد کاربران به محیط اطرافشان پیوند خورده است. اگر مردم به این اطمینان نرسند که تجهیزات و اطلاعاتشان بطور معقولی در برابر خرابی و سوء استفاده ایمن می‌باشند، این عدم اعتماد منجر به کاهش استفاده از کاربردهای مبتنی بر اینترنت اشیاء خواهد شد. در واقع در سالیان گذشته تضمین امنیت در سرویس‌ها و محصولات IoT جزء اولویت‌های اول توسعه این حوزه بوده است و به شدت مورد توجه قرارگرفته است.

از سوی دیگر، احترام به حقوق مرتبط با حفظ محرمانگی، لازمه شکل‌گیری اعتماد در اینترنت می‌باشد. در حوزه اینترنت اشیاء با چالش‌هایی روبرو هستیم که در ادامه به آنها پرداخته خواهد شد. اینترنت اشیاء اغلب به شبکه بزرگی از دستگاه‌های مجهز به سنسور گفته می‌شود که به منظور جمع‌آوری داده از محیط اطرافشان (شامل داده مرتبط با افراد) طراحی شده‌است. جمع‌آوری و بکارگیری داده IoT نیازمند الزامات حفظ محرمانگی می‌باشد. قابل ذکر است که تجمیع و ترکیب انواع داده IoT می‌تواند محرمانگی را به مراتب بیشتر تحت تاثیر قراردهد.  برای مثال ممکن است مسواک متصل به اینترنت یک کاربرد، اطلاعات (بی‌ضرر) مرتبط با رفتار وی را جمع‌آوری و ارسال کند. اما وقتی همین داده‌ها با داده‌های گزارش شده توسط یخچال کاربر در ارتباط با آنچه فرد خورده است و داده‌های گزارش شده توسط تجهیز مانیتورینگ وضعیت سلامت او ترکیب می‌شود،تصویری به مراتب جزئی‌تر وتوصیفی محرمانه‌تر از سلامت عمومی فرداستخراج خواهد شد.

در واقع با افزایش تعداد تجهیزات متصل به اینترنت در کاربردهای مبتنی بر اینترنت اشیاء، احتمال آسیپ‌پذیری‌های امنیتی نیز بیشتر می‌شوند. تجهیزاتی که از نقطه نظر امنیتی ضعیف هستند می‌توانند نقطه شروع حملات سایبری باشند چرا که به هکرها این امکان را می‌دهند که با برنامه‌ریزی مجدد این تجهیزات مانع از عملکرد صحیح سیستم شوند. همچنین ممکن است از این تجهیزات برای سرقت داده کاربران استفاده شود. علاوه بر این چنین تجهیزاتی می‌توانند آسیپ‌پذیری‌های امنیتی ایجاد کنند. این چالش‌ها برای تجهیزات کوچک، ارزان و فراگیر کاربردهای اینترنت اشیاء، در قیاس با کامپیوترهایی که بطور سنتی در اینترنت بکارگرفته می‌شوند، بزرگتر است. محدودیت‌هایی که در ارتباط با هزینه و ابعاد فنی ساخت تجهیزات IoT وجود دارد، سازندگان تجهیزات این حوزه را مجبور می‌کند که بعضا شاخص‌های امنیتی کافی را رعایت نکرده که این خود باعث به وجود آمدن آسیپ‌پذیری‌های امنیتی و مدیریتی می‌شود.

در کنار نقاط ضعف امنیتی‌که وجود دارد، تعداد زیاد تجهیزات IoT و ماهیت آنها می‌تواند احتمال حمله را افزایش می‌دهد. بطور مشخص، از آنجا که معمولا اتصالات زیادی مابین تجهیزات یک کاربرد IoT برقرار است، وجود تجهیزی که امنیت ضعیفی دارد، تنها بطور محلی تاثیرگذار نخواهد بود، بلکه امنیت و قابلیت اطمینان کل سیستم را بطور عمومی به مخاطره می‌اندازد. برای مثال، یک یخچال یا تلویزیون آلوده به یک بدافزار، قادر است از طریق WiFi صاحب‌خانه، هزاران ایمیل اسپم مخرب را به گیرندگان در سرتاسر دنیا ارسال کند. لذا از آنجا که اینترنت بستر ارتباطی کاربردها و تجهیزات این حوزه است، راهکارهای امنیتی مناسب وکارا می‌تواند تنها زمانی عملیاتی خواهد شد که این تجهیزات یک رویکرد امنیت مشترک را اعمال کنند. 

امروزه فعالیت‌های روزانه ما به تجهیزات یا سیستم‌هایی که از قابلیت اتصال به اینترنت برخورداند وابسته شده است. همچنین بسیاری از تولیدکنندگان محصولات خود را با توانایی اتصال به اینترنت عرضه می‌کنند. لذا روز به روز به برای خدمات ضروری به تجهیزات IoT نیازمند شده و به واسطه آن امنیت این تجهیزات پررنگ‌تر می‌شود. این سطح از وابستگی به تجهیزات IoT و سرویس‌های اینترنتی، مسیرهای نفوذ و دسترسی به تجهیزات توسط هکرها را افزایش خواهد داد. شاید بتوانیم به راحتی یک تلویزیون متصل به اینترنت را که در شرایط یک حمله سایبری خاموش کنیم ولی خاموش‌کردن یک کنتور هوشمند برق، سیستم کنترل ترافیک یا دستگاه تنظیم‌کننده ضربان قلب که در بدن بیمار کاشته شده‌ است آسان نمی‌باشد. به این دلیل است که امنیت تجهیزات IoT و سرویس‌های آن از موضوعات اساسی این حوزه است.

قابل ذکر است که وقتی در مورد تجهیزات IoT صحبت می‌شود، امنیت این تجهیزات مطلق نخواهد بود. در واقع امنیت مفهومی صفر و یکی (تجهیز امن و تجهیز ناامن) نمی‌باشد، بلکه لازم است طیفی از آسیپ‌پذیری‌های امنیتی در نظرگرفته شود. این طیف، شامل بازه‌ای از تجهیزات محافظت نشده (بدون ویژگی‌های امنیتی) تا سیستم‌های با ایمنی زیاد (و با چندین لایه از ویژگی‌های امنیتی) را در برمی‌گیرد. به عبارتی دیگر، همانند بازی بی‌پایان موش و گربه، همواره تهدیدات امنیتی جدید به وجود آمده و سازندگان تجهیزات و اپراتورهای شبکه نیز بطور پیوسته در راستای پاسخ به این تهدیدات به دنبال راهکارهای نوین هستند.

بطور کلی امنیت در اینترنت اشیاء تابعی از نحوه مدیریت ریسک‌های امنیتی است. در واقع امنیت یک تجهیز، تابعی از ریسکی است که با آن مواجه است، آسیبی که این ریسک به وجود می‌آورد، زمان و منابعی است که برای دستیابی به یک سطح قابل قبول از حفاظت مورد نیاز است. اگر کاربری از سرویسی حساس استفاده می‌کند که نمی‌تواند درجه زیادی از ریسک امنیتی را تحمل کند (همچون کنترل ترافیک، تجهیزات پزشکی متصل به اینترنت)، لازم است که میزان قابل توجهی از منابع خود را صرف محافظت از سیستم یا تجهیز خود نماید. در مقابل اگر یک کاربر دغدغه امنیتی جدی ندارد (برای مثال این موضوع که یخچال متصل به اینترنت کاربر هک شود و بتواند پیغام‌های اسپم ارسال کند)، ممکن است تمایلی به پرداخت هزینه زیاد برای خرید طراحی‌های امنیتی پیچیده نداشته باشد.

فاکتورهای مختلفی در ارزیابی ریسک‌های امنیتی و روش‌های مقابله با آنها تاثیرگذار هستند. این فاکتورها عبارتنداز: شناسایی دقیق ریسک‌های امنیتی فعلی و آتی سیستم، برآورد هزینه‌های مالی و غیرمالی در صورت عملی‌شدن این ریسک‌ها و برآورد هزینه کاهش ریسک‌های امنیتی. لازم به یادآوری است که هزینه‌ی امن‌تر کردن یک تجهیز، از این زاویه که تجهیزات در یک اکوسیستم کلی IoT بهم متصل می‌باشند، به معنای برقراری امنیت برای کل سیستم است.

به عنوان یک اصل، توسعه‌دهندگان اشیاء هوشمند در اینترنت اشیاء متعهد هستند که تجهیزات آنها به کاربران آنها و دیگران آسیب نرسانند. در مقابل، از نقطه‌ نظر تجاری و اقتصادی، تولید‌کنندگان تجهیزات به دنبال کاهش هزینه‌های ساخت، پیچیدگی کار و زمان عرضه محصول به بازار هستند.

1-4 چالش‌های امنیتی مختص تجهیزات اینترنت اشیاء:

در ادامه بر روی چالش‌های امنیتی مختص تجهیزات اینترنت اشیاء تمرکز شده است. 

به واسطه تفاوت تجهیزات IoT با کامپیوترهای سنتی و تجهیزات رایانشی، چالش‌های امنیتی متفاوتی برای آنها وجود دارد که در ادامه به آنها اشاره می‌شود.

  • مقیاس بزرگ: بسیاری از تجهیزات اینترنت اشیاء (همچون سنسورها)، به منظور بکارگیری در مقیاسی بسیار وسیع (خیلی فراتر از تجهیزات سنتی متصل به اینترنت) هستند. در نتیجه تعداد لینک‌های مابین این تجهیزات بسیار بزرگ خواهد بود. بنابراین ابزارهای موجود، روش‌ها و استراتژی‌های مرتبط با امنیت اینترنت اشیاء نیازمند ملاحظات جدید می‌باشد.
  • تجهیزات و پروتکل‌های همگون: بسیاری از سناریوهای اینترنت اشیاء شامل مجموعه‌ای از تجهیزات یکسان یا شبیه بهم می‌باشند. این همگونی و بکارگیری تعداد زیادی تجهیزات با مشخصات یکسان، پتانسیل آسیب‌پذیری امنیتی را افزایش می‌دهد. برای مثال، یک آسیب‌پذیری در پروتکل ارتباطی بکارگرفته شده در لامپ‌های هوشمند متصل به اینترنت یک شرکت، می‌تواند منجر به آسیب‌پذیری هر تجهیزی که از آن پروتکل یا پروتکلی با طراحی مشابه استفاده می‌کند، شود.
  • پشتیبانی طولانی مدت: مدیریت و پشتیبانی طولانی مدت تجهیزات IoT یک چالش امنیتی بزرگ است. در واقع برخلاف کامپیوترها که طراحی آنها به گونه‌ای است که در طول زمان امکان به روزرسانی نرم‌افزاری آنها جهت مقابله با تهدیدات امنیتی وجود دارد، پیکربندی مجدد و به‌ روزرسانی تجهیزات IoT سخت یا ناممکن بوده و از پشتیبانی طولانی مدت برخوردار نیستند. همچنین بسیاری از تجهیزات IoT عمدا به گونه‌ای طراحی شده‌اند که امکان ارتقاء آنها وجود ندارد یا فرآیند آن بسیار سخت و غیرعملی است. این موضوع باعث می‌شود اگر چه در زمان تولید یک تجهیز مکانیزم‌های امنیتی کافی دیده شده باشد، درطول زمان وبا به وجودآمدن تهدیدات امنیتی جدید، این تجهیزات آسیب‌پذیر شوند.
  • پنهان‌بودن عملکرد داخلی تجهیزات از دید کاربر: بسیاری از تجهیزات IoT به گونه‌ای عمل می‌کنند که کاربر هیچ اشرافی به نحوه عملکرد داخلی تجهیز یا جریان داده‌ای که تولید می‌کند ندارد. در واقع ممکن است در عمل، یک تجهیز آنچه را که کاربر تصور می‌کند انجام ندهد یا داده بیشتری را بدون خواست کاربر جمع‌آوری کند. این موضوع آسیپ‌پذیری امنیتی را به همراه خواهد داشت.
  • دسترسی فیزیکی: در برخی از موارد تجهیزات IoT در شرایطی بکارگرفته می‌شوند که فراهم کردن امنیت فیزیکی برای آنها سخت یا غیرممکن است. در اینصورت هکرها دسترسی فیزیکی مستقیم به آنها خواهند داشت. بنابراین لازم است ویژگی‌های Antitamper و طراحی‌های نوین برای تضمین امنیت دیده شود.
  • نهفته در محیط: برخی از تجهیزات IoT، همچون سنسورهای محیطی، به گونه‌ای طراحی شده‌اند که در محیط نهفته شده و از دید کاربر مخفی باشند. علاه‌براین، چنین تجهیزاتی روش مشخصی برای اطلاع‌رسانی به کاربر در زمان بروز یک مشکل امنیتی ندارند. لذا مشکل امنیتی ممکن است برای مدت طولانی در تجهیز باقی بماند.
  • استانداردهای امنیتی: مدل‌های اولیه اینترنت اشیاء فرض می‌کردند که این حوزه محصول سازمان‌های فناوری خصوصی یا عمومی خواهد بود. ولی با رشد انجمن‌های توسعه‌دهنده Arduino و Raspberry Pi به نظر می‌رسد در آینده هر کاربری بتواند سناریوهای IoT خودش را پیاده‌سازی کند. در این شرایط ممکن است استانداردهای امنیتی، آنچنان که لازم است، اعمال نشود.

 

2-4  چالش‌ها

اتحادیه بین المللی ارتباطات، چالش های اصلی در حوزه اینترنت اشیاء را در عناوینی مورد بررسی و توجه قرار داده است که عبارتند از:

  • اتصال؛ عطف به توانایی اینترنت اشیاء می توان همه چیز را با زیر ساخت های اطلاعات و ارتباطات جهانی ارتباط داده و به هم متصل ساخت. لذا این حجم اتصالات مشکلات متعددی را نیز به ارمغان خواهد آورد مانند اینکه چگونه این ها به هم متصل گردند و چگونه این حجم اطلاعات پردازش شده و یا ذخیره گردند.
  • سرویس‌های مرتبط با اشیا؛ در ارائه سرویس های مرتبط با اشیاء باید به ارائه خدمات برگرفته از این حوزه پرداخت و در این مقطع مسائلی مانند امنیت و سطوح دسترسی بسیار مهم خواهند بود. همچنین اینترنت اشیاء با قابلیت بالای خود امکانات متنوعی را فرآهم خواهد آورد که خود نیازمند سرویس های نوین می باشند که دقیقا مرتبط با اشیاء و بهره از پتانسیل‌های آنها باشد.
  • ناهماهنگی و غیر متجانس بودن؛ در ادامه توسعه اینترنت اشیاء انتظار می رود که میلیون ها وسیله مختلف در سرتاسر دنیا از طرق مختلف به یکدیگر اتصال یابند لذا نظم دهی به این همه نامتجانس بودن، معضل و یا فرصتی اساسی محسوب خواهد گردید. در همین راستا کسب و کارهایی نیز می تواند شکل گرفته و یا توسعه یابند.
  • پویایی بالای تغییرات در حوزه اینترنت اشیا؛ وضعیت ابزار ها در حوزه اینترنت اشیاء مداوماٌ در حال تغییر می باشد (شب، روز، ساعات کاری، جلسات کاری و...) و وصل بودن و قطع بودن به شبکه، نوع ابزار اتصال یافته به شبکه (به عنوان نمونه از یک تگ بر روی یک جعبه الی سنسور رطوبتی یک ایستگاه هواشناسی) لذا به صورت متناوب تعداد ابزارهای متصل به "شبکه همه چیز" در حال تغییر می باشد و این تغییرات مدیریت آن ها را بسیار چالش برانگیز می سازد.
  • مقیاس وسیع؛ حیطه گسترده و مقیاس عظیم اینترنت اشیا که ناشی از محل‌های اتصال و همچنین تعدد وسایل متصل می‌باشد، مدیریت این حوزه را با چالش‌های اساسی مواجه خواهد ساخت.

همچنین علاوه بر چالش‌های مطرح شده فوق، مواردی نظیر معماری اینترنت اشیا، شناسایی، ارتباط، تکنولوژی شبکه، شناسایی شبکه، نرم افزار و الگوریتم، تکنولوژی سخت افزار، داده و تحلیل سیگنال‌ها، اکتشاف و موتورهای سرچ، مدیریت شبکه، ذخیره انرژی، امنیت، اعتماد، استقلال و حریم خصوصی، تعامل و همکاری و استاندارد سازی می باشد. همچنین موضوع دیگر که به عنوان چالش در این حوزه مطرح گردیده است نبود استانداردهای جهان شمول می باشد. نبود استاندارد های جامع و فراگیر و مورد توافق عام یکی از مشکلات بسیار جدی در این حوزه بوده چرا که، دستگاه ها و اشیاء متفاوت نیاز به زبان مشترک برای تعامل می باشند و این را می توان در استاندارد های جامع مورد توجه قرار داد. البته در این خصوص اقداماتی در کنسرسیوم های مختلف و یا انجمن های جهانی رخ داده است.

...

بازار اینترنت اشیاء در جهان

اینترنت اشیاء امروزه در بسیاری از کشورهای جهان مورد توجه جدی قرار گرفته است مانند: چین، آمریکا، کره جنوبی، انگلیس، هند و... در این راستا چشم اندازهایی نیز برای آن تدوین یافته است. همچنین بسیاری از پروژه های منطقه اروپا حاکی از شوق آن‌ها از ورود به حوزه اینترنت اشیاء و تکنولوژی ها و دانش های مرتبط با آن می باشد و امروزه این منطقه بر این حوزه متمرکز بوده و راهکارهایی مانند SRIA نتیجه این مذاکرات می باشد. همچنین تشکل‌ها، کنسرسیوم‌ها و پروژه‌هایی مانندMETIS نیز تصدیق کننده همین مدعا می باشند. از سوی دیگر کشورهای مانند چین و هند و کره جنوبی چشم اندازهای سنگینی را برای این حوزه تبیین کرده‌اند و حتی گاهاً از اینترنت اشیاء نیز به عنوان محرک اقتصادی خود نیز نام برده اند. هم‌افزایی به عنوان یکی از مبادی رشد سریع تمامی صنایع و فن‌آوری‌ها همواره مورد توجه بوده است، با این وجود مبادی ظهور هم‌افزایی در بهره از اینترنت اشیاء را می توان در همگرایی‌هایی مانند: مصرف‌کنندگان، کسب وکارها و مصرف‌کنندگان صنعتی اینترنت دانست. منظور از هم افزایی نیز تجمیع و انجام اعمال مشترک در گروهی از افرد دارای هدفی مشترک می باشد، لذا در فضای بین الملل و در کشورها، اینترنت اشیاء بسیار مورد توجه قرار گرفته است. اما به منظور درک صحیحی از مقادیر رشد واقعی در این حوزه بررسی آمارها لازم می نماید.

به گزارش ABI Research بازده حاصل از یکپارچه سازی، ذخیره و بازیابی، آنالیز و ارائه اینترنت اشیاء عدد 5.7 میلیارد دلار را تا پایان سال 2015 به ارمغان می‌آورد. همچنین، این شرکت گزارش می دهد حدود 30 میلیارد وسیله بدون سیم متصل به اینترنت اشیاء می باشند (اینترنت همه چیز).

همچنین گارتنر بیان می‌کند تا سال 2018 بیش از 18 میلیارد وسیله به اینترنت متصل خواهند ‌شدکه 9 میلیارد از این اتصالات به شبکه، ناشی از اتصال اشیاء می باشد. خانه های هوشمند نیز در این حوزه بسیار جذاب است بطوریکه تا سال 2017 سهم خانه‌های هوشمند از این میان، برابر با 72 میلیارد دلار می‌‌باشد. در برآورد دیگری، شرکت گارتنر اعلام کرده‌است که تا 2020 حدود 26 میلیارد وسیله مبتنی بر اینترنت اشیاء وجود خواهد داشت. 

 IDC پیش بینی می کند که تا سال 2020 حدود 212 میلیارد شی در سراسر جهان بر پایه اینترنت اشیا کار خواهندکرد. همچنین سهم، تولید‌کنندگان محصولات و خدمات اینترنت اشیاء نیز تا 300 میلیارد دلار خواهد رسید و عمدتاً این مبلغ مختص حوزه خدمات می باشد. لذا، پیش بینی می‌گردد مبلغ 1.9 تریلیون دلار اینترنت اشیاء ارزش افزوده برای اقتصاد جهانی حاصل گردد (از طریق فروش محصولات و خدمات در کشور های دیگر).

رشد ترافیک ناشی از وسایل سیار و ارتباطات بی‌سیم نیز قابل توجه بوده و نشان از مهیا بودن زیرساخت‌های اولیه در حمایت از اینترنت اشیا می‌باشد. به عنوان نمونه پیش بینی دانشگاه دتلویت بیانگر این واقعیت است که تا سال 2017 انتظار می رود از ارتباطات؛ 1) ماشین با ماشین، 2) غیراز تلفن های هوشمند، 3) لپ تاپ ها، 4) تبلت ها، 5) تلفن های هوشمند و 6) وسایل سیار دیگر،  11.2 اگزابایت داده انتقال یابد. در این مسیر پیش بینی می گردد لب تاب ها، 31 درصد رشد داشته باشند وهمچنین پیش بینی می‌گردد تلفن های هوشمند 81 درصد و وسایل سیار دیگر 113 درصد رشد داشته باشند.

 

 در کل، پتانسیل ارزش اینترنت اشیا در جدول زیر ارائه می شود:

پتانسیل ارزش اینترنت اشیاء

شاخص

آمارها

منبع

در آمد افزایش اینترنت اشیاء تا سال 2020

300 بیلیون دلار که اغلب سرویس ها هستند

گارتنر 2013

         ارزش بازار اینترنت اشیاء تا سال 2020

 

7.1 تریلیون دلار

 

پرس 2014

 

  رشد سالانه اینترنت اشیاء تا سال 2025

3.9 تا 11.1 تریلیون دلار، 40 درصد در کشورهای توسعه یافته است

مککنسی 2015

   کمک اینترنت به اقتصاد جهانی تا20سال آینده

15 تریلیون دلار

پرس 2014

کاربرد اینترنت اشیاء

50 درصد فعالیت اینترنت اشیاء حول حمل و نقل، شهر هوشمند، ساخت و تولید و نرم افزارهای مربوط به مشتری است

آی دی سی 2011

  

طبق برآوردهای Vodafone ، 89 درصد از سرمایه گذاران اینترنت اشیا، بودجه خود را نسبت به سال قبل افزایش داده اند. 76 درصد از کسب و کارها نیز یکی از کلیدهای موفقیت آتی خود را فناوری اینترنت اشیا می دانند و 24درصد از بودجه ی IT خود را به اینترنت اشیا اختصاص داده اند بطوریکه نحوه تقسیم بندی این بودجه در سایر بخش ها درحوزه خدمات ابر و میزبان 23 درصد، فرایندهای تحلیل داده 22 درصد و تحرک پذیری23 درصد می باشد.

دولت‌ها بیشتر از هر چیزی روی افزایش بهره‌وری، کاهش هزینه‌های جاری و بهبود کیفیت زندگی شهروندی تمرکز کرده‌اند. تحلیلگران و کارشناسان معتقدند دولت‌ها در آینده‌ای نه چندان دور، دومین استفاده‌کنندگان و پذیرندگان اکوسیستم‌های اینترنت اشیا خواهند بود.

پیش بینی می‌شود تعداد ابزارهای مبتنی بر اینترنت اشیاء استفاده شده در بخش دولتی تا سال 2020 به 7.7 میلیارد دستگاه برسد. میزان سرمایه‌گذاری دولت‌ها در صنعت اینترنت اشیا در فاصله سال‌های 2015 تا 2020 برابر با 1.2 تریلیون دلار است که این مقدار منجر به بازگشت سرمایه 7.4 تریلیون دلاری در همین دوره زمانی خواهد شد. کاربران و افراد عادی مصرف‌کننده عقب‌تر از بخش‌های تجاری و دولتی در جایگاه بعدی در استفاده از اینترنت اشیا قرار دارند. همچنین میزان سرمایه‌گذاری کاربران در صنعت اینترنت اشیا در سالهای 2015 تا 2020 برابر با 900 میلیارد دلار می باشد.

...

اینترنت اشیاء در ایران

در ایران نیز طی سال های گذشته، اینترنت اشیاء مورد توجه قرار گرفته است. یکی از مراکزی که بصورت ویژه این موضوع را مورد بررسی قرار داده،  پژوهشگاه ارتباطات و فناوری اطلاعات (مرکز تحقیقات مخابرات ایران) است. این پژوهشگاه،  پروژه‌هایی را برای بررسی پیاده‌سازی فناوری اینترنت اشیاء در ایران انجام داده‌است. یکی از این پروژه‌ها با عنوان «تدوین کسب و کار اینترنت اشیا در کشور»  می باشد. در این پروژه بر اساس تجربیات علمی و عملیاتی کشورهای مختلف در حوزه های حاکمیت، کسب و کار، کاربردها و فناوری ها مطالعات اولیه صورت گرفت و نقشه راه ایران با هدف استفاده ایران از فناوری های نوین نظیر اینترنت اشیا برای افزایش رفاه اقتصادی، کیفیت زندگی وحفاظت ازمحیط زیست برای رسیدن به چشم انداز اقتصادی ۱۴۰۴ تعیین شد.

همچنین "طرح ملی اینترنت اشیاء" نیز در سال 94 توسط پژوهشگاه ارتباطات و فناوری اطلاعات و زیر نظر وزارت ارتباطات و فناوری اطلاعات به منظور تدوین نقشه راه و ارائه برنامه عملیاتی اینترنت اشیاء در کشور، مطرح شد. در پی انجام مراحل طرح مذکور، تصمیم به ایجاد پارک اینترنت اشیا در کشور گرفته شده است. فاز نخست شبکه اختصاصی اینترنت اشیاء با عنوان "شبکه اشیاء تهران- ایران" در منطقه نارمک تهران راه اندازی شده است که دارای کاربردهایی نظیر ارائه خدمات رایگان شبکه اشیاء به استارتاپ‌ها، کمک شبکه اینترنت اشیاء برای مدیریت شهری و ... می باشد.

همچنین اخیرا دو پژوهشگاه نیرو و مرکز تحقیقات مخابرات با هدف ارتقای دانش و توسعه همکاری‌های مشترک علمی، تحقیقاتی و آزمایشگاهی در خصوص کاربرد فناوری‌های نوین ارتباطات، اطلاعات و امنیت در صنعت برق و اینترنت اشیا تفاهم‌نامه همکاری امضا کردند. در سند همکاری مذکور، سرمایه‌گذاری و تحقیق و توسعه دو پژوهشگاه در قالب "فناوری اینترنت اشیاء" و سایر فناوری‌های نوین مرتبط با آن در جهت ارتقای دانش و بومی‌سازی فناوری اینترنت اشیا در حوزه های اولویت‌دار صنعت برق کشور، مورد تاکید قرار گرفت.

البته فناوری اینترنت اشیاء نقش بسیار مهمی در دنیای کارآفرینان بازی می‌کند. کسب و کارهای متعددی بر محور این فناوری راه‌اندازی شده‌اند، در حالی‌که این مفهوم و این فناوری در ابتدای راه خود قرار دارد و هر روز بیش از پیش تغییرات و تحولات جدیدی در آن رخ می‌دهد. استفاده از این فناوری برای کارآفرینان و محققین خلاق ایرانی یک فرصت گران‌بها به شمار می‌رود که می‌تواند به بهبود فضای کسب و کار و اشتغال‌زایی در کشور کمک شایانی داشته باشد.

...