10 فناوری IoT در سال‌های 2017-2018

IoT Trends 2017-2018

شرکت گارتنر (Gartner) پس از بررسی‌های متعدد، 10 فنّاوری دو سال آینده را پیش‌بینی کرده است و می‌گوید که این مواردی است که سازمان‌ها و شرکت‌ها باید برای آن‌ها آمادگی داشته باشند. اینترنت اشیا (IoT) نیاز به یک طیف وسیعی از فنّاوری‌ها و توانایی‌های نوین دارد که سازمان‌ها هنوز بر آن مسلط نمی‌باشند.
مسئله‌ای که چالش همیشگی فضای IoT می‌باشد تکمیل نبودن تکنولوژی‌ها و خدمات ارائه‌شده توسط سازندگان است. اجرا معماری مناسب برای این کمبودها، مدیریت ریسک ایجادشده و ضعف در توانایی‌ها چالش‌های اصلی برای سازمان‌ها خواهد بود. فنّاوری‌ها و اصول IoT اثرات گسترده‌ای بر سازمان‌ها خواهد داشت و استراتژی کسب‌وکار، مدیریت ریسک و طیف گسترده‌ای از زمینه‌های فنی را مانند معماری و طراحی شبکه را تغییر خواهد داد. گارتنر می‌گوید که 10 تکنولوژی IoT در سال‌های 2017-2018 به شرح ذیل هستند.

1. امنیت IoT
IoT باعث خواهد شد که ریسک‌ها و چالش‌های جدید متعددی در وسایل اینترنت اشیا، پلتفرم‌های آنان، OS ها، ارتباطات و حتی در سیستم‌های متصل به همدیگر به وجود بیاید. برای محافظت وسایل و پلتفرم‌های IoT از نقض به اطلاعات، خرابکاری فیزیکی، رمزنگاری ارتباطات و پاسخ‌گویی به چالش‌های جدید (مانند کپی کردن موارد و اجرا حملات Denial-of-sleep که باطری وسایل را خالی می‌کنند) ما به تکنولوژی‌های امنیتی نوین نیاز داریم. امنیت IoT به دلایل زیادی پیچیده خواهد بود، مانند اینکه پردازش گرها و OS ها ساده هستند و نمی‌توانند روش‌های امنیتی پیچیده را جوابگو باشند.
کارشناسان متخصص IoT نیز کمیاب می‌باشند و راه‌حل‌های امنیتی در حال حاضر منسجم نبوده و ممکن است چند ارائه‌دهنده در تولید آن دخیل باشند. تهدیدهای جدید در سال‌های 2021 به بعد دیده خواهد شد، چون مجرمین سایبری روش‌های حمله جدیدی به پروتکل‌ها و وسایل IoT ابداع خواهند کرد. ممکن است که اشیا با عمر طولانی دارای نرم‌افزار و سخت‌افزار قابل به‌روزرسانی در طول عمر آن محصول باشند.

2. تحلیل IoT
مدل‌های کسب‌وکار IoT از اطلاعات جمع‌آوری‌شده از اشیا متعدد استفاده‌های مختلفی خواهند کرد. برای مثال برای درک رفتار مشتریان، ارائه و تحویل خدمات، بهبود دادن به محصولات و شناخت تسخیر لحظات کسب‌وکار. اما اینترنت اشیا نیاز بهروش‌های جدید تحلیل دارد و با افزایش حجم‌های داده‌ها تا سال 2021 ابزارها و الگوریتم‌های جدید از حالا موردنیاز است، اما این نیازها از روندهای سنتی جدا خواهد شد و شاخه‌ای جدید به وجود خواهد آمد.

3. مدیریت وسایل IoT
اشیا با طول عمر طولانی اما بااهمیت پایین نیاز به مدیریت و مانیتورینگ خواهد داشت. این وسایل نیاز به مانیتورینگ وسایل، به‌روزرسانی نرم‌افزار و firmware، عیب شناسی، تحلیل خرابی و گزارش‌گیری، مدیریت فیزیکی و امنیتی دارند. IoT چالش‌های مقیاسی در مدیریت task ها و وظایف به همراه دارد. ابزارها باید بتوانند هزاران و شاید میلیون‌ها وسیله را مدیریت و مانیتور کنند.

4. شبکه‌های IoT با برد نزدیک و low power
انتخاب شبکه wireless برای وسیله IoT نیاز به بالانس نمودن بسیاری از نیازهای متناقض را (مانند برد (Range)، طول عمر باطری، پهنای باند، تراکم، هزینه نقطه پایانی و هزینه‌های عملیاتی) دارد. پیش‌بینی می‌شود که low power و شبکه‌های برد نزدیک (short-range) در 2025 بر مسئله اتصال wireless اینترنت اشیا چیره خواهد شد و تعداد اتصالات بسیار فراتر از شبکه‌های IoT خواهد رفت. اما باوجود بالانس‌های تجاری و فنی این دو باهم همزیستی خواهند داشت و تمرکز هر یک‌بر روی تکنولوژی‌ها، برنامه‌ها و ارائه‌دهندگان در ecosystem های خاص خواهد بود.

5. شبکه‌های IoT با برد دور و low power
شبکه‌های سنتی cellular دارای مشخصات فنی و هزینه‌های اجرایی مناسبی برای وسایل IoT نیستند، چون نیاز به منطقه وسیع پوشش به همراه پهنای باند نسبتاً پایین، طول عمر باطری خوب، سخت‌افزار و هزینه‌های اجرایی پایین و تراکم اتصال بالا دارند. اهداف بلندمدت یک شبکه IoT برد دور موارد زیر است:
– ارسال داده از صدها bps تا ده‌ها kbps با پوشش در سطح ملی
– داشتن طول عمر باطری تا 10 سال
– سخت‌افزار نقطه پایانی با هزینه حدود 5 دلار
– پشتیبانی برای صدها هزار وسیله متصل به ایستگاه اولیه (یا معادل آن)
اولین شبکه‌های با برد دور و low power (LPWAN) بر اساس تکنولوژی‌های اختصاصی (proprietary) بوده، اما در درازمدت استانداردهای درحال‌توسعه مانند ” Narrowband IoT (NB-IoT)” این فضا را تسخیر خواهد کرد.

6. پردازش گرهای (Processors) IoT
پردازش گرها و معماری‌های استفاده‌شده در وسایل IoT توانایی‌های این وسایل را (مانند داشتن امنیت بالا، رمزنگاری، مصرف باطری، پیچیدگی، داشتن یک OS، قابلیت به‌روزرسانی firmware و غیره) را مشخص می‌کند. ما باید مواردی را در طراحی‌های سخت‌افزاری قربانی چالش‌هایی مانند هزینه سخت‌افزار و نرم‌افزار، به‌روزرسانی نرم‌افزار و غیره بکنیم.

7. OS های IoT
OS های سنتی مانند ویندوز و IOS برای وسایل اینترنت اشیا طراحی نشده‌اند. این سیستم‌ها مصرف باطری بالایی داشته، نیاز به پردازش گرهای سریع دارند و در مواردی مشخصه‌های موردنیاز برای پاسخ‌گویی در real-time را ندارند. آن‌ها نیز ردپایی memory بزرگی را در وسایل کوچک می‌گذارند و شاید از chip موجود در وسیله پشتیبانی نکنند. درنتیجه یک طیف از OS ها مخصوص IoT تولیدشده‌اند که ردپا و مشخصات موردنیاز را تأمین می‌کنند.

8. رویداد جریان پردازش (Event Stream Processing)
برخی از برنامه‌های IoT حجم‌های بسیار بالای داده‌ای را تولید می‌کنند که باید در real-time تحلیل شود. سیستم‌هایی که ده‌ها هزار وقایع را در ثانیه تولید می‌کنند عادی هستند و درزمینهٔ های Telemetry و ارتباطات این وقایع ممکن است به میلیون در ثانیه برسد. برای پاسخ‌گویی به چنین نیازهایی پلتفرم‌های “محاسبات جریان توزیع‌شده (distributed stream computing platforms یا DSCPs)” به وجود آمده است. این پلتفرم‌ها از معماری‌های موازی (parallel) برای پردازش جریان‌های حجم‌های بسیار بالای داده‌ای مانند تحلیل در real-time یا شناسایی الگوها استفاده می‌کنند.

9. پلتفرم‌های IoT
پلتفرم‌های IoT بسیاری از اجزا ریز ساخت یک سیستم IoT را در یک محصول ارائه می‌دهند. خدمات ارائه‌شده توسط این پلتفرم‌ها در سه بخش می‌باشند.
a. کنترل و عملکرد (ارتباطات، مانیتور و مدیریت کردن، امنیت و به‌روزرسانی firmware) وسایل سطح پایین
b. دریافت ، تغییر و مدیریت داده‌ها
c. توسعه برنامه‌های IoT: شامل event-driven logic، application programming، visualization، تحلیل و آداپتورها برای اتصال به سیستم‌های enterprise.

10. استانداردها و Ecosystem های IoT
بااینکه استانداردها و Ecosystem ها دقیقاً “فناوری” محسوب نمی‌شوند، بیشتر آن‌ها به‌عنوان application programming interfaces یا API خود را نشان می‌دهند. استانداردها و API های مربوط از اهمیت بالای برخوردار هستند، چون وسایل IoT نیاز به ارتباط‌گیری و interoperation داشته و بسیاری از مدل‌های کسب‌وکار تکیه‌بر اشتراک‌گذاری اطلاعات بین چند وسیله و سازمان را خواهند داشت.

پیش‌بینی می‌شود که بسیاری از اکوسیستم‌های اینترنت اشیا باهم ادغام خواهند شد و مبارزات فنی و تجاری مابین این اکوسیستم‌ها بر روی مواردی چون خانه‌های هوشمند، شهرهای هوشمند و بهداشت اجتماعی غلبه خواهند نمود. تولیدکنندگان محصولات شاید مجبور به تولید گونه‌های متفاوتی از محصولات خود شوند که چندین استاندارد یا اکوسیستم را پشتیبانی می‌کنند و باید آماده باشند که محصولات را در طول چرخه عمر خود بر اساس استانداردهای تکامل‌یافته و جدید و API های مربوط به‌روزرسانی کنند.