دانلود ترجمه مقاله بررسی مقالات مربوط به تاریخچه اینترنت اشیا (IoT)

1. مقدمه 2. IoT: تاریخچه و تکنولوژی 3. استقرار و به کارگیری 4. مشاهدات 5. آنالیز عملکرد 6. زمینه به کارگیری IoT 7. نگرانی های مربوط به IoT 8. نتیجه گیری و پژوهش های آتی

چکیده – اینترنت و کاربردهای آن به بخش جدایی ناپذیری از حیات امروزه بشر تبدیل شده و ابزاری ضروری از بسیاری از جهات تلقی می گردد. با توجه به تقاضا و ضرورت هایی که ایجاد شد، محققین به دنبال اتصال ابزارهای دیگری به غیر از کامپیوترها به دنیای وب شدند. این پژوهش ها منجر به تولد موضوع جدیدی با عنوان اینترنت اشیا (IoT) شد. امروزه ارتباطات در بستر اینترنت از سطح تعاملات کاربر – کاربر به دستگاه – دستگاه تبدیل شده است. مفاهیم مربوط به اینترنت اشیا، سال ها قبل ارائه شده بود ولی با این حال هنوز هم در مراحل اولیه استفاده تجاری قرار دارد. صنایع حمل و نقل و اتوماسیون خانگی، رشد سریعی در راستای اینترنت اشیا داشته اند. با این حال، مقالات زیادی در این زمینه منتشر نشده است. هدف این مقاله، بررسی مقالات منتشر شده تا کنون در زمینه اینترنت اشیا می باشد. تکنولوژی، تاریخچه و کاربردهای اینترنت اشیا در کنار یک سری آمارها در این زمینه، مختصرا مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.

Internet and its applications have become an integral part of today's human lifestyle. It has become an essential tool in every aspect. Due to the tremendous demand and necessity, researchers went beyond connecting just computers into the web. These researches led to the birth of a sensational gizmo, Internet of Things (IoT). Communication over the internet has grown from user - user interaction to device - device interactions these days. The IoT concepts were proposed years back but still it's in the initial stage of commercial deployment. Home automation industry and transportation industries are seeing rapid growth with IoT. Yet not many articles have been published in this field of study. This paper aims in structuring a state of the art review on IoT. The technology, history and applications have been discussed briefly along with various statistics.

تاریخچه اینترنت اشیا

اینترنت اشیا موضوع جدیدی است. با این حال، موضوع ارتباط ماشین آلات با یکدیگر از اوایل سال های 1800 میلادی مطرح بود. ماشین ها از زمانی که تلگراف (به عنوان اولین خط ارتباطی) در سال های دهه 180 و 1840 توسعه یافت، ارتباط مستقیم را فراهم می کردند. انتقال صوت رادیویی که با عنوان “تلگراف بی سیم” نامیده شد برای اولین بار در 3 ژوئن سال 1900 راه اندازی شده و یکی از پایه های اصلی IoT را فراهم کرد. توسعه کامپیوترها در سال های دهه 1950 شروع گردید.

اینترنت خود به عنوان مولفه اصلی اینترنت اشیا به عنوان بخشی از پروژه دارپا (آژانس پروژه های تحقیقاتی پیشرفته دفاعی) در سال 1962 بنا نهاده شده و در سال 1969 به آرپانت تبدیل گردید. در سال های دهه 1980، سرویس های تجاری شروع به پشتیبانی از طرح آرپانت کرده و پایه های ایجاد اینترنت مدرن را بنا نهادند. ماهواره های موقعیت یابی جهانی (GPS) در اوایل سال 1993 و توسط وزارت دفاع و با استفاده از 24 ماهواره شروع به کار کردند. این موضوع سریعا توسط مالکین شرکت های خصوصی مورد توجه قرار گرفت و موجب توسعه این ماهواره ها در مدار زمین شد. ماهواره ها و ایستگاه های رادیویی، پایه های اساسی تشکیل IoT را بنا نهادند.

یک مولفه کاربردی و مهم در توسعه IoT، تصمیم گیری هوشمند IPV6 برای افزایش فضای آدرس دهی بود. استیون لایسبون، از موزه تاریخچه کامپیوتر، می نویسد، ” گسترش فضای آدرس بدین معنی است که ما می توانیم یک آدرس IPV6 اختصاصی را به هر اتم موجود روی کره زمین اختصاص دهیم، و بعد از آن آدرس های بیشتری نیز برای صدها کره دیگر را در اختیار داشته باشیم!”. به بیان دیگر، آدرس های اینترنتی هیچ وقت تمام شدنی نیستند.

تعریف اینترنت اشیا

اینترنت اشیا به صورت شناخته شده امروزی تا سال 1999 به طور رسمی نامیده نشده بود. یکی از اولین نمونه های اینترنت اشیا مربوط به سال های اولیه دهه 1980 بوده و یک دستگاه نوشابه کوکاکولای واقع در دانشگاه کمبریج ملون بود. برنامه نویسان محلی از طریق اینترنت به یخچال فریزر متصل شده و متوجه می شدند که آیا نوشابه ای در آن وجود دارد یا نه و اینکه آیا این نوشیدنی خنک است یا نه.

تا سال 2013، اینترنت اشیا با استفاده از تکنولوژی های متعددی چون ارتباطات بی سیم، سیستم های میکروالکترومکانیکی (MEMS) و سیستم های تعبیه شده، تحول زیادی یافت. زمینه های ابتدایی اتوماسیون (شامل اتوماسیون ساختمان ها و خانه ها)، شبکه های حسگر بی سیم، GPS، سیستم های کنترلی و موارد دیگر منجر به تحول بیشتر IoT گشت.

به بیان ساده تر، اینترنت اشیا دربرگیرنده هر دستگاهی است که به صورت روشن یا خاموش به اینترنت متصل شده است. این موضوع شامل هر دستگاهی است که می تواند به ذهن تان برسد، از تلفن های هوشمند گرفته تا سیستم های امنیتی ساختمان و حتی سیستم های نگهداری از موتورهای هواپیما. دستگاه های پزشکی مانند سیستم های نظارت بر سلامت قلب یا فرستنده های بیوشیمیایی تعبیه شده در بدن حیوانات می تواند داده ها را در بستر یک شبکه انتقال دهد. اینترنت اشیا دربرگیرنده شبکه ای بزرگ از اشیای متصل به اینترنت می باشد. زنگ در خانه که به گوشی تلفن همراه شما متصل شده، مثال فوق العاده ای از جدیدترین کاربردهای اینترنت اشیا می باشد. زمانی که زنگ در به صدا درمی آید، شما از هر نقطه ای متوجه می شوید که فرد پشت در کیست.

کوین اشتون، مدیر اجرایی آزمایشگاه های Auto-ID در MIT، جزو اولین افرادی بود که مفهوم اینترنت اشیا را تشریح کرد. وی در سخنرانی که در سال 1999 داشت، اظهار داشت که: ” امروزه، کامپیوترها و متعاقبا اینترنت، ابزارهای ضروری برای دسترسی به اطلاعات مورد نیاز بشر هستند. حدود 50 پتابایت (یک پتابایت برابر 1024 ترابایت) اطلاعاتی که در اینترنت وجود دارد، مربوط به اقدامات بشر در راستای نوشتن، ضبط صداها، گرفتن تصویر و یا اسکن یک بارکد است. مشکل اساسی که وجود دارد این است که مردم، زمان، توجه و دقت کمی دارند. همه این ها بدین معنی است که آنها در زمینه دریافت اطلاعات از اشیا در دنیای واقعی زیاد هم خوب نیستند. اگر ما کامپیوترهایی داشته باشیم که بدون دخالت انسانی بتواند داده ها را در مورد اشیا جمع آوری کند، می توانیم اطلاعات زیادی را بدون صرف هزینه و تلفات وقت در مورد اشیا و نیازهای مان به دست آوریم. در این صورت ما به راحتی خواهیم دانست که اشیای پیرامون مان چه موقع باید تعویض گردند، چه موقع نیاز به تعمیر دارند و اینکه چه موقع تاریخ مصرف شان برای مان تمام شده است”.

کوین اشتون معتقد بود که شناسایی فرکانس های رادیویی (RFID) پیش نیاز اینترنت اشیا می باشد. او به این نتیجه رسید که اگر همه اشیا برچسب گذاری شوند، کامپیوترها می توانند آنها را مدیریت و ردیابی کنند. تا به امروز این برچسب گذاری با استفاده از تکنولوژی هایی چون واترمارکینگ دیجیتال، بارکدها، و کدهای QR محقق شده است. کنترل موجودی، یکی از مزایای آشکار اینترنت اشیا می باشد.

اتصال دستگاه ها به شیوه ای جدید

زمانی که به IoT فکر می کنیم، این ایده به ذهن مان می رسد که هر دستگاهی می تواند به دستگاه دیگر متصل گردد. IoT ایده های خلاقانه ای برای استفاده از اشیای مختلف ایجاد می کند. فرض کنید که ساعت آلارم، شما را در ساعت 6 صبح از خواب بیدار کرده و همزمان این سیگنال فعال سازی را به قهوه ساز شما ارسال می کند. فرض کنید پرینتر شما از تمام شدن جوهر مطلع شده و به طور خودکار جوهر مناسب را از فروشگاه سفارش دهد. فرض کنید ساعت مچی، شما را از کارهای روزانه ای که باید انجام دهید آگاه کند. IoT می تواند چنین وظایفی را در بستر یک شبکه گسترده، سازمان دهی کند. شهرهای هوشمند می توانند از این موضوع برای کاهش زباله ها و افزایش بهره وری در مصرف انرژی استفاده کنند.

در حقیقت، این تکنولوژی می تواند فرصت های بی پایانی را برای بهبود زندگی بشر ایجاد کند. از لحاظ خلاقانه، این زمینه بسیار گسترده بوده و می تواند راه های زیادی را برای ارتباط اشیا با یکدیگر ایجاد کند. این موضوع می تواند برای افراد نوآور بسیار هیجان انگیز باشد، چرا که تاثیر این ارتباطات بر روی زندگی روزانه ما کاملا درک نشده است. با وجود همه این خوبی ها، IoT با مشکل بسیار بزرگی با عنوان “امنیت” مواجه است. در حال حاضر، مسائل مربوط به امنیت و حریم خصوصی نیز جزو موضوعات تحقیقاتی در این زمینه می باشد.