دانشگاه پیام نور
مرکز ملایر
دانشکده فنی مهندسی
عنون پایان نامه کارشناسی
نسل آینده ی سیستم های کامپیوتری: اینترنت اشیاء (IOT)
پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی
در رشته مهندسی کامپیوتر- گرایش نرم افزار
استاد راهنما:
مهندس موسوی
(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)
تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :
(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)
چکیده
اینترنت اشیا مفهومی است که به سختی می‌توان تعریف دقیقی از آن ارائه کرد. در واقع گروه‌های مختلف تعاریف مختلفی از این مفهوم ارائه کرده‌اند اما فردی که اولین بار از این مفهوم سخن به میان آورد کسی نبود جز کوین اشتون، یک کارشناس در حوزه نوآوری دیجیتال. نقطه مشترک همه این تعاریف در این مفهوم نهفته است که در تعریف اولیه از اینترنت، داده‌ها مقولاتی بودند که کاربران تولید می‌کردند اما در تعریف جدید، داده‌ها تولید اشیا هستند. اشتون این مفهوم را در مقاله‌ای در نشریه RFID در سال ۱۹۹۹ به بهترین نحو تشریح کرده است: «اگر ما رایانه‌هایی داشتیم که همه چیز را درباره همه چیز می‌دانستند و بدون هیچ کمکی از سوی ما از داده‌هایی که خود جمع آوری می‌کردند، استفاده می‌کردند درآنصورتمی‌توانستیم همه چیز را ردگیری و اندازه‌گیری کنیم و با این کار تا حد زیادی از اتلاف وقت و انرژی و هزینه جلوگیری کنیم. همچنین می‌دانستیم چه چیزهایی را برای تعویض، تعمیر یا راه‌اندازی لازم داریم و آیا اشیا خود به تنهایی قادر به اجرای وظایف خود هستند یا خیر.» وقتی صحبت از اتصال به میان می‌آید، بیشتر ما به رایانه، تبلت و گوشی هوشمند فکر می‌کنیم اما اینترنت اشیا جهانی را توصیف می‌کند که در آن همه چیز به صورت هوشمند به یکدیگر متصل می‌شوند و با هم ارتباط برقرار می‌کنند. به عبارت دیگر با اینترنت اشیا جهان فیزیکی به یک سیستم اطلاعاتی بزرگ تبدیل می‌شود. توانایی دریافت در همه جا توسط شبکه های حسگر بی سیم (WSN) و بور کردن تکنولوژی ها از عرض بسیاری از مناطق مدرن زندگی امروز به وجود آمده است. این توانایی اندازه گیری، استنباط و فهم شاخص هایی محیطی از منابع طبیعی و بوم شناختی در محیط های شهری را پیشنهاد می کند. تکثیر این ابزارها در یک شبکه ارتباطی – کاربردی اینترنت اشیاء (IOT) را خلق می کند در جائیکه سنسورها و عمل کننده ها به طور یکپارچه گذاشته می شوند.فناوری اینترنت اشیاء نیز با همین فلسفه توسعه یافته‌است.
واژگان کلیدی:اینترنت اشیاء، فناوری، تکنولوژی، اینترنت اشیاء در حال دریافت در همه، محاسبه انبوه، شبکه های حسگر بی سیم (وایرلس)
فهرست مطالب
عنوان شماره صفحه
Contents
1
1-1 شرح مساله. 2
1-2 انگیزه های پژوهش… 4
1-3 اهداف پژوهش… 5
6
2-1 مقدمه. 7
2-2 تمام چیزهایی که باید در مورد اینترنت اشیاء (Internet of Things) بدانید. 7
2-3 اینترنت اشیا چه معنایی دارد؟. 8
2-4 تعاریف: 8
2-5 پروژه های تحقیقاتی اروپایی cluster روی اینترنت اشیاء 8
10
3-1 مقدمه. 11
3-2 اینترنت اشیا چگونه باعث تسهیل در انجام امور می‌شود؟. 11
3-3 اینترنت اشیا چگونه کار می‌کند؟. 12
3-4 چه شرکت‌هایی بر روی این تکنولوژی کار می‌کنند؟. 12
3-5 آیا همه دستگاه‌های اینترنت اشیا می‌توانند بایکدیگر ارتباط داشته باشند؟. 13
3-6 آیا نگرانی در زمینه امنیت و حریم شخصی وجود دارد؟. 13
3-7 چه‌زمانی برای خرید دستگاه‌های مجهز به اینترنت اشیا مناسب است؟. 14
3-8 حباب اینترنت اشیا به زودی خواهد ترکید. 14
3-9 حباب هنوز شکل نگرفته است.. 15
3-10 جمع بندی.. 16
17
4-1 مقدمه. 18
4-2 معرفی روش مورد استفاده 20
4-3 تشخیص و تعیین هویت فرکانس رادیو (RFID): 21
4-5 مکان یابی طرح و نقشه. 23
4-6 ذخیره سازی و تجزیه و تحلیل داده ها 24
4-7 تجسم فکری.. 25
4-8 تشکیلات اقتصادی و تجاری.. 26
4-9 تسهیلات زندگی مثل آب، برق و. .. 27
4-10 موبایل.. 28
32
5-1 مقدمه. 33
5-1-1 چهارچوب محسباتی توده ی Aneka. 33
5-2 تجزیه و تحلیل داده ی سنسور IOT (Saas) با بهره گرفتن از Aneka و مایکروسافت Azure. 35
5-3 چالش های باز شده و دستورالعمل های آینده 38
5-4 ساختار 40
5-5 درک بهره وری انرژی.. 40
5-6 سیاست و شبکه های قابل برنامه نویسی مجدد مطمئن.. 41
5-7 کیفیت خدمات.. 42
5-8 پروتکل جدید. 42
5-9 درک مشارکتی.. 43
5-10 استخراج معدن داده 44
5-11GIS مستقر بر تجسم فکری.. 44
5-12 توده ی محاسباتی.. 45
5-13 فعالیت های بین المللی.. 46
48
6-1 نتیجه گیری.. 49
6-2 کارهای آینده 49
6-2-1 اینترنت اشیاء آتی.. 49
6-2-2 نمونه ای از امکانات آینده شرکت های موفق در بازار تکنولوژی.. 50
6-2-2-1 Google Brilloسیستم عاملی برای اینترنت اشیا 50
6-2-2-2 برنامه ریزی گوگل برای معرفی سیستم عامل مخصوص اینترنت اشیا 50
6-2-2-3 هوآوی به زودی پلتفرم LiteOS برای اینترنت اشیا را با حجم ۱۰ کیلوبایت معرفی می کند. 51
6-2-2-4پلتفرم Artik از سامسونگ تلاش می کند تا اینترنت اشیا را هر چه زودتر فراگیر کند. 52
مراجع. 53
1 شرح مساله
وقتی صحبت از اتصال به میان می‌آید، بیشتر ما به رایانه، تبلت و گوشی هوشمند فکر می‌کنیم اما اینترنت اشیا جهانی را توصیف می‌کند که در آن همه چیز به صورت هوشمند به یکدیگر متصل می‌شوند و با هم ارتباط برقرار می‌کنند. به عبارت دیگر با اینترنت اشیا جهان فیزیکی به یک سیستم اطلاعاتی بزرگ تبدیل می‌شود.
اینترنت اشیا به اشیایی با هویت خاص و بازنمایی مجازی آنها در یک ساختار اینترنتی اطلاق می‌شود. این مفهوم در ابتدا از طریق پروژه‌های MIT و نشریات تحلیلی فراگیر شد. تشخیص اشیا معمولا به وسیله فرکانس رادیویی (RFID) پیش‌شرطی برای اینترنت اشیا تلقی می‌شود. اگر همه اشیای مردم در زندگی روزمره خود به ابزارهای شناسایی مجهز شوند می‌توان آنها را با کمک رایانه‌ها مدیریت و کنترل کرد. با برخی فناوری‌های دیگر هم مثل بارکدها، کدهای QR، سیستم NFC و digital watermarking می‌توان اشیا را برچسب‌گذاری کرد. تجهیز همه اشیا در جهان با ابزارهای هویتی کوچک می‌تواند زندگی روزمره را دگرگون کند. برای مثال، هیچ کسب و کاری دیگر ناگهان با موجودی صفر از محصولی مواجه نمی‌شود یا هیچ محصول ناقصی دیگر تولید نمی‌شود زیرا دست‌اندرکاران می‌توانند موجودی مواد مصرفی و محصولات لازم خود را از قبل هوشمندانه مدیریت کنند.
اینترنت اشیا (IOT) بسیاری از اهدافی که توسط ما احاطه شده است روی شبکه ها در یک شکل یا شکل دیگری خواهد بود. فرکانس تشخیص رادیو (RFID) و تکنولوژی های شبکه های حسگر برای مواجه شدن با این چالش جدید افزایش یافته اند. آنهم در سیستم های اطلاعاتی و ارتباطی که به طور نامعلوم و غیرمرئی در محیط اطراف ما قرار گرفته اند. این نتایج در نسل مقدار عظیمی از اطلاعات که باید به طور یکپارچه، کارآمد ذخیره و پردازش شوند و به راحتی در شکل قابل تفسیر ارائه شوند. این مدل شامل خدماتی است که در روش شبیه به اجراهای سنتی اجرا و تحویل داده شده اند. محاسبات انبوه می توانندیک زیرسازی مجازی برای آن محاسبات برنامه ای سودمند که ابزارهای بازبینی، دستگاه های ذخیره سازی، ابزارهای تجزیه و تحلیل و پایگاه های تجسم فکری و ایستگاه های پردازشگر هدف گیری کامل شده را تأمین کند. محاسبات انبوه پیشنهاد شده، خدمات پیوسته تأمین ذخیره برای بنگاه ها و تجارتها و کاربران برای دسترسی برنامه های کاربردی روی درخواست ها در هر مکان را فراهم کرده است. اتصال هوشمند با شبکه های موجود و محاسبه های آگاه سابق، با بهره گرفتن از شبکه های منبع یک بخش لازم اجرا و ضروری از IOT است. با رشد حضور Wi-Fi و دسترسی های اینترنت بی سیم (وایرلس) 4G-LTE انقلاب به سمت اطلاعات همه گیر و شبکه های ارتباطی در حال حاضر آشکار و مشهود است. اگرچه برای تصور اینترنت اشیاء که به طور موفقیت آمیزی پدیدار شده است. محاسبه ی نمونه ها نیازمند رفتن به آنسوی محاسبات سناریوهای تغییرپذیر سنتی است که از سبک های و تلفن های هوشمند استفاده می کند و اتصال هر روزه ی اهداف موجود را بیرون می دهد و یک هوش را درون محیط ما تعبیه می کنند.
فرایند ارسال داده‌ها در فناوری اینترنت اشیاء نیازی به تعامل «انسان با انسان» یا «انسان با رایانه» نخواهد داشت و داده‌ها به صورت اتوماتیک و بر اساس تنظیمات انجام شده و در زمان‌های مشخص (معمولاً به‌صورت دائم و لحظه‌ای) ارسال می‌گردند. ظهور پدیده‌ی اینترنت اشیاء یکی از هزاران نتیجه‌ی گسترش اینترنت و البته توسعه‌ی فناوری‌های بیسیم[1] و سامانه‌های میکرو-الکترومکانیکی[2] است. به‌دلیل قابلیت‌های فراوانی که در تعاملات «ماشین با ماشین» در فناوری اینترنت اشیاء موجود است، این پدیده تا به امروز در بخشهای صنعت (به خصوص در انواع کارخانجات تولیدی)، انرژی و گاز کاربرد فراوانی داشته‌است. سایر محصولات هوشمند، محصولاتی که قابلیت برقراری ارتباط «ماشین با ماشین» را دارند، از قبیل لیبل‌های هوشمند، کنتورهای هوشمند نیز از فناوری اینترنت اشیاء سود می‌برند.
با اینکه فعالیت در حوزه فناوری اینترنت اشیاء از اوایل دهه ۹۰ میلادی آغاز شد، اما اصطلاح “اینترنت اشیاء” را کوین اشتون در سال ۱۹۹۹ ارائه کرد. جالب است بدانید یکی از توسعه‌دهندگان فناوری اینترنت اشیاء محقق و پژوهشگری ایرانی به نام رضا راجی است. آقای راجی یک کارآفرین سریالی، مشاور شرکت‌های نام‌دار و دانش‌آموخته مهندسی الکترونیک است و در منطقه خلیج سان‌فرانسیسکوی ایالات متحده سکونت دارد.
اگر به فن‌آوری اینترنت اشیاء علاقمندید، برای اطلاعات بیشتر این ارائه جذاب دکتر جان بارت در یکی از سلسله برنامه‌های Ted را تماشا کنید.
فناوری اینترنت اشیا 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 مب کند.
در ادامه بحث اینترنت اشیاء، خواندن مقالهی “چگونه اینترنت اشیاء مدل‌های کسب و کار را تغییر می‌دهد” را پیشنهاد می‌دهم. این مقالهی خواندنی، که اخیراً در وبلاگ مجله کسب و کار هاروارد منتشر شده است، تغییرات شکل گرفته در مدل‌های کسب و کار جدید و تفاوت کالاها و خدمات مدرن با محصولات سنتی را توضیح می‌دهد.
1-2 انگیزه های پژوهش
اخیراً 9 بیلیون ابزار به هم وصل شده وجود دارد و انتظار می رود که در سال 2020 به 24 بیلیون ابزار نیز برسد. بر طبق GSMA این مقدار به 3/1 تریلیون دلار فرصت بازده و منافع سود سهام برای اپراتور های شبکه موبایل (سیار) به تنهایی برای بخشهای عمودی مثل سلامتی، صنعت اتومبیل، تسهیلات زندگی مثل آب و مصرف الکترونیک در نظر گرفته شده است. یک طرح کلی از اهداف اتصالات داخلی در شکل (1) شرح داده شده است. جائیکه کاربرد حوزه های انتخاب شده براساس مقیاس تأثیر اطلاعات حاصل شده است. کاربران از خود تا سازمان های سطوح ملی که طبقه بندی موضوعات گسترده را برعهده دارند در نظر گرفته شده اند. این مقاله نشان می دهد که گرایش های اخیر در تحقیقات IOT توسط کاربردها و نیاز برای همگرایی در چندین تکنولوژی میان رشته ای (مربوط به رشته های مختلف علمی) به جلو رانده شده است. به خصوص در بخش 2 یک تصور کلی از IOT و تکنولوژی هایی به دنبال آن دست خواهند یافت آنهم توسط بعضی از تعاریف معمول در حوزه هایی که در امتداد بعضی از گرایش ها و طبقه بندی های IOT در بخش 3 هستند را نمایش خواهیم داد. ما درباره ی چندین حوزه ی کاربرد IOT با یک نگرش جدید در تعریف آنها در بخش 3 هستند را نمایش خواهیم داد. ما درباره ی چندین حوزه ی کاربرد IOT با یک نگرش جدید در تعریف آنها در بخش 4 و 5 که تأمین کننده ی تصور مرکزی و انبوه IOT ما می شوند را مورد بحث قرار داده ایم.
اینترنتِ اشیاء مفهومی جدید در دنیای فناوری و ارتباطات است که به طور خلاصه “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.
تعداد صفحه :۷۰
قیمت 70 هزار تومان
70,000 تومانافزودن به سبد خرید