اینترنت اشیاء و چالش‌های پیش رو

اینترنت اشیاء و چالش‌های پیش رو

حمیدرضا مازندرانی

در شماره‌های قبلی نشریه [دنیای شبکه]، مفهوم اینترنت اشیاء (Internet of Things یا به اختصار IoT) را معرفی کرده و به این واقعیت اشاره کردیم که در آینده اینترنت محدود به انسان‌ها نخواهد ماند، بلکه وسایل پیرامون ما نیز از این شبکه‌ی جهانی بهره خواهند گرفت. در همین راستا موسسه پژوهشی گارتنر پیش‌بینی کرده است که تا سال 2020 حدوداً 26 میلیارد وسیله به اینترنت خواهند پیوست [1]، رقمی چند برابر جمعیت جهان!

در این نوشتار ابتدا چند نمونه از کاربردهای جالب توجه IoTرا بررسی کرده و سپس جنبه‌های مختلف فنی و اجتماعی آن را تحلیل خواهیم نمود.

برخی از کاربردها:

-         دستگاهی درون بدن یک بیمار قلبی کارگذاشته شده است که ضربان قلب وی را دائماً آنالیز کرده و به محض غیرنرمال شدن وضعیت، به صورت خودکار سیگنالی را به گوشی موبایل فرد ارسال می‌کند. گوشی موبایل نیز با دریافت این سیگنال، نیروهای امداد پزشکی را خبردار ساخته و حتی موقعیت دقیق فرد را نیز می‌تواند گزارش دهد.

-         یک سیستم مدیریت ترافیک هوشمند در شهر، زمان‌بندی چراغ‌های راهنمایی را کنترل کرده و هم‌چنین از طریق نمایشگرهای موجود در خودروها، مسیرهای مناسب را به رانندگان پیشنهاد می‌دهد. برای ایجاد چنین سیستمی لازم است که چراغ‌های راهنمایی، خودروها و حسگرهای ترافیکی در شهر، به یک شبکه یکپارچه متصل شده باشند.

-         سیستم روشنایی و نیز سیستم سرمایشی/گرمایشی یک خانه بر اساس اطلاعات دریافتی از حسگرهای نصب‌شده، تنها در اتاق‌هایی که ساکنین حضور دارند فعال خواهد شد و این به معنای مصرف بهینه‌تر انرژی است. همچنین ساکنین می‌توانند با گوشی‌های موبایل خود این سیستم‌ها را کنترل نموده، برای مثال قبل از ورود به خانه آن‌ها را روشن سازند.

چالش‌ها:

-         برقراری امنیتشاید بزرگ‌ترین چالش در IoTباشد. در هر یک از سه مثال ذکر شده در بخش قبلی، چنان‌چه هکرها کنترل شبکه را به عهده بگیرند رویدادهای ناگواری به وقوع خواهد پیوست. برای مثال با ایجاد خرابکاری در سیستم چراغ‌های راهنمایی، می‌توان یک شهر را به هم ریخت! البته امنیت در اینترنت فعلی هم یک چالش بزرگ به شمار می‌آید، اما در اینترنت اشیاء این مسئله ابعاد بزرگ‌تری پیدا می‌کند. توزیع‌شدگیِ بیش‌تر شبکه و به تبع آن نقاط ورود بیش‌تر به سیستم، یکی از دلایل این موضوع است. همچنین اشیائی که قرار است به اینترنت متصل شوند، معمولاً ساختار و معماری ساده‌تری نسبت به کامپیوترها دارند و این پیاده‌سازی ابزارهای امنیتی را در آن‌ها دشوار می‌سازد. آخرین دلیل (و به عقیده نگارنده مهم‌ترین دلیل) این است که اینترنت اشیاء خیلی بیش‌تر از اینترنت فعلی به زندگی واقعی نزدیک شده است. در واقع نفوذ به چنین شبکه‌ای معادل با نفوذ به زندگی روزمره‌ی کاربران خواهد بود!

-         مفهوم حریم شخصی همواره همراه با امنیت به کار برده شده است، اما در این بحث مناسب است که توجه جداگانه‌ای به آن بشود؛چرا که در اینترنت اشیاءاطلاعات خصوصی بیش‌تری نسبت به وضعیت کنونی بر روی شبکه قرار می‌گیرد. یکی از این اطلاعات خصوصی، سبک زندگی افراد است؛ این که چه ساعاتی را در خانه به‌سر می‌بریم، چه فیلم‌هایی تماشا می‌کنیم و حتی این که چه غذایی می‌خوریم! امروزه تنها 10 درصد از ترافیک اینترنت رمزنگاری شده است [2]، اما در آینده افزایش این رقم ضروری به نظر می‌رسد.

-         افزایش تقاضا برای خرید تجهیزاتِ با قابلیت اتصال به شبکه، افزایش رقابت را در این حوزه به دنبال خواهد داشت. (البته برعکس آن نیز دور از ذهن نیست، یعنی با تبلیغات بیش‌تر برای سودآوریِ هرچه بیش‌تر صاحبان صنایع، تقاضای بیش‌تری از سوی مصرف‌کنندگان ایجاد شود!) در هر صورت، تولیدکنندگان و خدمات‌دهندگان در سراسر دنیا، پروتکل‌ها، پلت‌فرم‌ها و فناوری‌های خودشان را عرضه خواهند نمود و در نتیجه ممکن است سازگاری بین تجهیزات مختلف دچار مشکل بشود. از آن جایی که هنوز ساختار IoTدر حال تکامل است، ورود نهادهای استانداردسازی (از جمله IEEE) نیز ممکن است پیشرفت را محدود سازد.

-         در ابتدای متن به پیش‌بینی موسسه گارتنر مبنی بر پیوستن 26 میلیارد وسیله به اینترنت تا سال 2020 اشاره کردیم. اگر این پیش‌بینی درست باشد، پهنای باندی بسیار بیش‌تر از پهنای باند فعلی شبکه‌ها نیاز خواهیم داشت. افزون بر این، بسیاری از این وسایل نیاز به سرویس‌های مشخصی برای عملکرد مناسب دارند. برای مثال، دستگاه‌های هشداردهنده که به صورت خودکار نیروهای امداد را خبر می‌سازند، نیاز بهتاخیر زمانی محدود‌شده دارند. با بهره‌گیری از معماری‌های نوین شبکه، همچون معماری داده‌گرا، می‌توان این به این نیازها پاسخ داد. به پایان رسیدن آدرس‌های 32 بیتی IPv4 نیز یک محدودیت فنی دیگر است که البته راهکار آن مشخص است: استفاده از آدرس‌های 128 بیتی IPv6، که فضای آدرس‌دهی آن به نظر می‌رسد هیچ‌گاه تمام نشود.

-         در پایان این نوشتار جا دارد به لزوم پیشرفت علم داده‌کاوی برای انجام تحلیل روی داده‌هایی که از حسگرها و سایر وسایل به دست می‌آید، اشاره کرد. این داده‌ها به معنای واقعی کلمه Big dataهستند، چرا که حجم زیادی داشته، از منابع گوناگونی به دست می‌آید و با نرخ بالایی همواره تولید می‌شود. نتایج این تحلیل‌ها می‌تواند کمک‌های شایانی به مدیران سازمان‌ها و نهادهای مسوول برای تصمیم‌گیری بهتر بنماید.

[1] www.gartner.com/newsroom/id/2684616

[2] www.techradar.cisco.com/trends/Growth-of-Encrypted-Network-Traffic