نحوه عملکرد اینترنت اشیا (جلسه سوم)

تاریخ انتشار : 2020/07/11

اهداف

در جلسه پیش با مزایا و معایب اینترنت اشیا آشنا شدیم. در این جلسه درباره نحوه عملکرد اینترنت اشیا بحث خواهیم کرد. برای این منظور، چهار مولفه اصلی اینترنت اشیا (از سمت داده تا کاربر) را شرح خواهیم داد. پس از آشنایی با عملکرد اینترنت اشیا، به فناوری های ارتباطی موجود در اکوسیستم اینترنت اشیا و معایب و مزایای هر کدام خواهیم پرداخت.

مولفه های اینترنت اشیا

شکل۱) مولفه های اصلی سیستم اینترنت اشیا

 

 

مولفه های اینترنت اشیا

مولفه های اصلی اینترنت اشیا شامل چهار مولفه دستگاه/سنسور، شبکه ارتباطی، پردازش داده، و رابط کاربری می باشد. در ادامه هر یک از این مولفه ها به اختصار توضیح داده خواهند شد.

دستگاه/سنسور: اولین مولفه برای ایجاد اکوسیستم اینترنت اشیا دستگاه یا سنسور می باشد. سنسورها یا حسگرها به ما کمک می کنند داده های محیطی را جمع آوری کرده و با پردازش آنها به تصمیم گیری بپردازیم. هر دستگاهی می تواند به یک یا چند سنسور مجهز باشد. سنسورهای دما، رطوبت، شتاب سنج، فشارسنج، تابش سنج، فلومتر، سنسور سرعت، سنسورهای تشخیص میدان مغناطیسی و یا دوربین فیلمبرداری همگی میتوانند مولفه سنسور اکوسیستم اینترنت اشیا را تشکیل دهند. امروزه سنسورها دسته بندی های متنوعی دارند. یکی از این دسته بندی ها بر اساس خروجی سنسورهاست که می تواند دیجیتال یا آنالوگ باشد. دسته بندی دیگر بر حسب عملکرد سنسورها می باشد. برای مثال سنسورهایی که برای جمع آوری پارامتر مربوطه نیاز به تماس با سطح مورد نظر دارند سنسورهای تماسی و به آن دسته از سنسورها که به تماس نیازی ندارند سنسورهای غیرتماسی گفته می شود.

sensors in IoT system

شکل۲) سنسورها / دستگاه ها در سیستم اینترنت اشیا

 

شبکه: بعد از جمع آوری داده ها، به یک بستری برای انتقال این داده ها به کلود نیاز است. سنسورها از طریق واسطه یا مدیوم های مختلف ارتباطی همچون بلوتوث، وای فای، شبکه گسترده (WAN)، شبکه لورا، و غیره به کلود متصل می شوند. انتخاب هر یک از این مدیوم های ارتباطی، معایب و مزایایی دارد که در طراحی سیستم اینترنت اشیا می بایست مورد توجه قرار گیرند. برای مثال، انتخاب بین برد بلند یا مصرف پایین توان یا نرخ دیتای ارسالی می تواند دیگری را تحت تاثیر قرار دهد. مثلا در شبکه لورا محدوده ارتباطی بلند بوده (در حد چندین کیلومتر) ولی نرخ اطلاعات ارسالی کم می باشد. در عوض، محدوده ارتباطی وای فای کمتر بوده ولی نرخ دیتای ارسالی چندین برابر می باشد. علاوه بر این، انتخاب مدیوم های مختلف هزینه های پیاده سازی سیستم اینترنت اشیای شما را تحت تاثیر قرار خواهد داد. در این رابطه میتوان به قیمت بالاتر ماژول های لورا نسبت به وای فای اشاره کرد.

Connectivity in IoT

شکل۳) شبکه در سیستم اینترنت اشیا

 

پردازش داده: پس از جمع آوری داده ها و ذخیره آنها در کلود، نرم افزارهای محاسباتی شروع به پردازش داده ها می کنند. این پردازش می تواند خیلی ساده یا خیلی پیچیده باشد. برای مثال چک کردن بار حرارتی هیتر بر اساس دمای محیطی (به عنوان مخاسبات ساده) یا پردازش تصویر (محاسبات پیچیده).

Data processing in IoT

شکل۴) پردازش داده در سیستم اینترنت اشیا

 

رابط کاربری: در نهایت، اطلاعات در دسترس به یک نوعی در اختیار کاربر قرار می گیرد. ایمیل، پیام کوتاه، نوتیفیکیشن تلفن همراه همگی مثال هایی از این نوع هستند. امروزه اپلیکیشن های تلفن همراه متداول ترین راه برای برقراری ارتباط سیستم اینترنت اشیا با کاربران می باشد. بسته به معماری سیستم اینترنت اشیا، کاربران حتی می توانند در مواقعی سیستم اینترنت اشیا را از طریق همین رابط کاربری تحت تاثیر قرار دهند. برای مثال، پس از مشاهده باز بودن درب ورودی منزل،  با فشردن یک دکمه کاربر می تواند درب را از راه دور ببندد.  

UI in IoT

شکل۵) رابط کاربری در سیستم اینترنت اشیا

 

نتیجه گیری

در این جلسه با نحوه عملکرد اینترنت اشیا و مولفه های اساسی آن یعنی سنسور، شبکه، پردازش داده و رابط کاربری آشنا شدیم و دیدیم چگونه اطلاعات از طریق این چهار مولفه از سمت محیط به سمت کاربر ارسال شده و تصمیم گیری از سمت کاربر اتفاق می افتد. در جلسه بعد، با فناوری های ارتباطی اینترنت اشیا آشنا خواهیم شد. با ما همراه باشید.

برخی از مشتریان

لوگو شریف
لوگو آمد
لوگو شهرداری تهران
لوگو دانشگاه تهران
لوگو ساتکاپ
لوگو دانشگاه ارومیه
logofa