A dolgok internete - Internet of things

A dolgok internete ( IoT ) olyan fizikai objektumokat (vagy ilyen objektumok csoportjait) ír le, amelyek érzékelőkkel, feldolgozási képességgel, szoftverrel és más technológiákkal vannak beágyazva, és amelyek az interneten vagy más kommunikációs hálózatokon keresztül más eszközökkel és rendszerekkel kapcsolnak össze és cserélnek adatokat. .

A mező fejlődött konvergenciája miatt több technológiák , beleértve a mindenütt jelenlévő számítástechnika , áru érzékelők , egyre nagyobb teljesítményű beágyazott rendszerek és a gépi tanulás . A beágyazott rendszerek , a vezeték nélküli érzékelőhálózatok , a vezérlőrendszerek, az automatizálás (beleértve az otthoni és épületautomatizálást ) hagyományos területei egymástól függetlenül és együttesen lehetővé teszik a dolgok internetét. A fogyasztói piacon az IoT technológia leginkább az " intelligens otthon " fogalmához tartozó termékek szinonimája , beleértve azokat az eszközöket és készülékeket (például világítótesteket, termosztátokat , otthoni biztonsági rendszereket és kamerákat, valamint egyéb háztartási gépeket), amelyek támogatják az egyik vagy gyakoribb ökoszisztémák, és az adott ökoszisztémához kapcsolódó eszközökkel, például okostelefonokkal és hangszórókkal vezérelhetők . Az IoT egészségügyi rendszerekben is használható .

Számos aggodalom merül fel az IoT -technológiák és -termékek növekedésének kockázataival kapcsolatban, különösen a magánélet és a biztonság területén , és következésképpen megkezdődtek az ipar és a kormányzati lépések ezen aggályok kezelésére, beleértve a nemzetközi és helyi szabványok kidolgozását, iránymutatásokat és szabályozási kereteket.

Történelem

A fő koncepció a hálózat intelligens készülékek vitatták már 1982-ben, egy módosított Coca-Cola automatát a Carnegie Mellon University lett az első ARPANET -connected készülék tudja jelenteni a leltár, és hogy az újonnan betöltött italok hidegek voltak-e vagy sem . Mark Weiser 1991 -ben megjelent, a mindenütt jelenlévő számítástechnikáról szóló cikke , "A 21. század számítógépe", valamint olyan akadémiai helyszínek, mint az UbiComp és a PerCom, az IOT kortárs elképzelését adták. 1994 -ben Reza Raji az IEEE Spectrumban ezt a koncepciót írta le : "kis adatcsomagok áthelyezése egy nagy csomóponthalmazba, hogy mindent integráljon és automatizáljon a háztartási készülékektől a teljes gyárakig". 1993 és 1997 között, több vállalat javasolt megoldásokat, mint például a Microsoft „s Munkahelyi vagy Novell ” s NEST . A terület akkor kapott lendületet, amikor Bill Joy a hat webes keretrendszer részeként elképzelte az eszközök közötti kommunikációt, amelyet 1999-ben mutattak be a Davosi Világgazdasági Fórumon.

A "dolgok internete" fogalma és maga a kifejezés először Peter T. Lewis beszédében jelent meg a Kongresszusi Fekete Kaukusz Alapítvány 15. éves törvényhozási hétvégéjén Washingtonban, 1985 szeptemberében. Lewis szerint. " A tárgyak internete (IoT) az emberek, folyamatok és technológiák integrálása összekapcsolható eszközökkel és érzékelőkkel, amelyek lehetővé teszik az ilyen eszközök távoli megfigyelését, állapotát, manipulációját és trendjeinek értékelését. "

A "tárgyak internete" alkotta függetlenül Kevin Ashton a Procter & Gamble , később MIT „s Auto-ID Center , 1999-ben, bár ő inkább az "Internet for dolgok". Ekkor a rádiófrekvenciás azonosítást (RFID) elengedhetetlennek tartotta a tárgyak internetéhez, amely lehetővé tenné a számítógépek számára, hogy minden egyes dolgot kezeljenek. A tárgyak internetének fő témája a rövid hatótávolságú mobil adó-vevők beépítése különféle eszközökbe és mindennapi szükségletekbe, hogy lehetővé tegye az emberek és a dolgok, valamint maguk a dolgok közötti új kommunikációs formákat.

A Cisco Systems úgy határozta meg a dolgok internetét, hogy "egyszerűen az az időpont, amikor több" dolog vagy tárgy "volt csatlakoztatva az internethez, mint ember", a becslések szerint az IoT 2008 és 2009 között "született", és a dolgok/emberek arány növekedett. a 2003 -as 0,08 -ról 2010 -re 1,84 -re.

Alkalmazások

Az IoT -eszközök széles körű alkalmazáskészlete gyakran fogyasztói, kereskedelmi, ipari és infrastrukturális terekre oszlik.

Fogyasztói alkalmazások

Az IoT -eszközök egyre növekvő részét fogyasztói használatra készítik, beleértve a csatlakoztatott járműveket, az otthoni automatizálást , a hordható technológiát , a csatlakoztatott egészségügyi szolgáltatásokat és a távfelügyeleti képességgel rendelkező eszközöket.

Okos otthon

Az IoT -eszközök az otthoni automatizálás nagyobb koncepciójának részét képezik , amely magában foglalhatja a világítást, a fűtést és a légkondicionálást, a média- és biztonsági rendszereket, valamint a kamerarendszereket. A hosszú távú előnyök közé tartozhat az energiamegtakarítás, ha automatikusan biztosítják a lámpák és az elektronika kikapcsolását, vagy ha az otthon lakóit tudatják a használattal.

Az intelligens otthon vagy az automatizált otthon olyan platformon vagy elosztókon alapulhat, amelyek az intelligens eszközöket és készülékeket vezérlik. Például a Apple „s HomeKit , a gyártók már saját termékek és kiegészítők által ellenőrzött alkalmazás iOS eszközök, mint például a iPhone és az Apple Watch . Ez lehet dedikált alkalmazás vagy iOS natív alkalmazások, például a Siri . Ez bizonyítható a Lenovo Smart Home Essentials esetében, amely az intelligens otthoni eszközök sorozata, amelyeket az Apple Home alkalmazásán vagy a Siri-n keresztül vezérelnek Wi-Fi híd nélkül. Vannak dedikált intelligens otthoni elosztók is, amelyeket önálló platformként kínálnak a különböző intelligens otthoni termékek összekapcsolására. Ezek közé tartozik az Amazon Echo , a Google Home , az Apple HomePod és a Samsung SmartThings Hub . A kereskedelmi rendszereken kívül számos nem szabadalmaztatott, nyílt forráskódú ökoszisztéma létezik; köztük a Home Assistant, az OpenHAB és a Domoticz.

Idősgondozás

Az intelligens otthon egyik legfontosabb alkalmazása a fogyatékkal élők és az idősek számára nyújtott segítség . Ezek az otthoni rendszerek segítő technológiát alkalmaznak a tulajdonos sajátos fogyatékosságainak kielégítésére. A hangvezérlés segíthet a látás- és mozgáskorlátozott felhasználóknak, míg a riasztórendszerek közvetlenül csatlakoztathatók a hallássérült felhasználók által hordott cochleáris implantátumokhoz . További biztonsági funkciókkal is felszerelhetők. Ezek a funkciók tartalmazhatnak olyan érzékelőket, amelyek figyelemmel kísérik az orvosi vészhelyzeteket, például az eleséseket vagy rohamokat. Az így alkalmazott intelligens otthoni technológia nagyobb szabadságot és magasabb életminőséget biztosíthat a felhasználóknak.

Az "Enterprise IoT" kifejezés az üzleti és vállalati környezetben használt eszközökre vonatkozik. A becslések szerint 2019 -re az EIoT 9,1 milliárd eszközt tesz ki.

Szervezeti alkalmazások

Orvosi és egészségügyi ellátás

Az Internet of Medical Things ( IoMT ) az IoT alkalmazása orvosi és egészséggel kapcsolatos célokra, adatgyűjtésre és elemzésre a kutatás és figyelemmel kísérés céljából. Az IoMT -t "Smart Healthcare" -ként emlegetik, mint a digitalizált egészségügyi rendszer létrehozásának technológiáját, amely összekapcsolja a rendelkezésre álló orvosi erőforrásokat és egészségügyi szolgáltatásokat.

Az IoT eszközök lehetővé teszik az egészségügyi távfelügyeleti és vészhelyzeti értesítési rendszerek távoli engedélyezését . Ezek az egészségmegőrző eszközök a vérnyomás- és pulzusmérőktől a speciális implantátumok megfigyelésére alkalmas fejlett eszközökig terjedhetnek, mint például a pacemakerek, a Fitbit elektronikus karszalagok vagy a fejlett hallókészülékek. Egyes kórházak megkezdték az "intelligens ágyak" bevezetését, amelyek képesek érzékelni, hogy mikor vannak elfoglalva, és amikor a beteg megpróbál felkelni. Azt is beállíthatja, hogy biztosítsa a megfelelő nyomást és támogatást a betegre a nővérek kézi beavatkozása nélkül. A Goldman Sachs 2015 -ös jelentése szerint az egészségügyi IoT -eszközök "több mint 300 milliárd dollárt takaríthatnak meg az Egyesült Államokban az éves egészségügyi kiadásokban a bevételek növelésével és a költségek csökkentésével". Ezenkívül a mobil eszközök használata az orvosi nyomon követés érdekében az „m-health”, az elemzett egészségügyi statisztikák létrehozásához vezetett. ”

A lakóterekben speciális érzékelők is felszerelhetők az időskorúak egészségének és általános közérzetének figyelemmel kísérésére, miközben biztosítják a megfelelő kezelés végrehajtását, és segítik az embereket abban is, hogy a terápia révén visszaszerezzék elvesztett mobilitásukat. Ezek az érzékelők intelligens érzékelők hálózatát hozzák létre, amelyek képesek különböző környezetekben értékes információkat gyűjteni, feldolgozni, továbbítani és elemezni, például otthoni megfigyelőeszközöket csatlakoztatni kórházi rendszerekhez. Az egészséges életmódot ösztönző egyéb fogyasztói eszközök, mint például a csatlakoztatott mérleg vagy hordható szívmonitor , szintén lehetségesek az IoT segítségével. Teljes körű egészségi állapotfigyelő IoT-platformok is rendelkezésre állnak a születés előtti és a krónikus betegek számára, segítve az egészség megőrzését és az ismétlődő gyógyszeres kezelést.

A műanyag- és szövetelektronikai gyártási módszerek fejlődése lehetővé tette az ultra-alacsony költségű, használat-és dobás IoMT érzékelőket. Ezek az érzékelők a szükséges RFID elektronikával együtt papírra vagy e-textilre is gyárthatók vezeték nélküli, egyszer használatos érzékelő eszközök számára. Alkalmazásokat hoztak létre a gondozási ponton végzett orvosi diagnosztikára , ahol elengedhetetlen a hordozhatóság és az alacsony rendszerbonyolultság.

2018 -tól az IoMT -t nemcsak a klinikai laboratóriumban , hanem az egészségügyben és az egészségbiztosításban is alkalmazták. Az IoMT az egészségügyi iparban lehetővé teszi, hogy az orvosok, a betegek és mások, például a betegek gyámjai, ápolói, családjai és hasonlók egy olyan rendszer részét képezzék, ahol a betegrekordokat adatbázisba mentik, lehetővé téve az orvosok és a többi számára hogy az egészségügyi személyzet hozzáférjen a beteginformációkhoz. Ezenkívül az IoT-alapú rendszerek betegközpontúak, ami azt jelenti, hogy rugalmasnak kell lenniük a beteg egészségi állapotához. Az IoMT a biztosítási ágazatban jobb és új típusú dinamikus információkhoz biztosít hozzáférést. Ez magában foglalja az érzékelőalapú megoldásokat, például a bioszenzorokat, hordható eszközöket, csatlakoztatott egészségügyi eszközöket és mobilalkalmazásokat az ügyfelek viselkedésének nyomon követésére. Ez pontosabb jegyzéshez és új árazási modellekhez vezethet.

Az IoT alkalmazása az egészségügyben alapvető szerepet játszik a krónikus betegségek kezelésében, valamint a betegségek megelőzésében és ellenőrzésében. A távfelügyelet hatékony vezeték nélküli megoldások csatlakoztatásával válik lehetővé. A kapcsolat lehetővé teszi az egészségügyi szakemberek számára, hogy rögzítsék a páciens adatait, és összetett algoritmusokat alkalmazzanak az egészségügyi adatok elemzésében.

Szállítás

Az IoT segíthet a kommunikáció, a vezérlés és az információfeldolgozás integrálásában a különböző szállítási rendszerek között . Az IoT alkalmazása a szállítási rendszerek minden vonatkozására kiterjed (azaz a járműre, az infrastruktúrára és a vezetőre vagy a felhasználóra). A közlekedési rendszer ezen elemei közötti dinamikus kölcsönhatás lehetővé teszi a járművek közötti és a járművek közötti kommunikációt, az intelligens forgalomirányítást , az intelligens parkolást, az elektronikus útdíjszedési rendszereket , a logisztikát és a flottakezelést , a járművezérlést , a biztonságot és a közúti segítségnyújtást.

V2X kommunikáció

A közúti kommunikációs rendszerek , jármű-mindent kommunikáció (V2X), három fő részből áll: járműről kommunikáció (V2V), jármű-infrastruktúra kommunikáció (V2I) és a jármű a gyalogosok kommunikáció (V2P). A V2X az első lépés az autonóm vezetés és a kapcsolódó közúti infrastruktúra felé.

Épület- és otthonautomatizálás

Az IoT -eszközök segítségével felügyelhetők és vezérelhetők a különféle típusú épületekben (pl. Állami és magán, ipari, intézmények vagy lakóépületek) használt mechanikai, elektromos és elektronikus rendszerek az otthoni automatizálási és épületgépészeti rendszerekben. Ebben az összefüggésben az irodalom három fő területet foglal magában:

• Az internet integrálása az épület energiagazdálkodási rendszereibe az energiahatékony és IOT által vezérelt "intelligens épületek" létrehozása érdekében.
• A valós idejű monitorozás lehetséges eszközei az energiafogyasztás csökkentésére és az utasok viselkedésének nyomon követésére.
• Az intelligens eszközök integrálása az épített környezetbe, és hogyan használhatók fel a jövőbeni alkalmazásokban.

Ipari alkalmazások

Az IIoT néven is ismert ipari IoT -eszközök összekapcsolt berendezésekről, működési technológiáról (OT), helyszínekről és személyektől gyűjtenek és elemeznek adatokat. Az üzemeltetési technológia (OT) felügyeleti eszközökkel kombinálva az IIoT segít szabályozni és felügyelni az ipari rendszereket. Ugyanez a megvalósítás hajtható végre az ipari tárolóegységekben történő eszközkihelyezés automatikus rekordfrissítéseinél is, mivel az eszközök mérete kis csavaroktól az egész motor alkatrészig változhat, és az ilyen eszközök rossz elhelyezése százalékos veszteséget okozhat munkaerő és pénz.

Gyártás

Az IoT különféle érzékelő, azonosító, feldolgozó, kommunikációs, működtetési és hálózati képességekkel felszerelt gyártási eszközöket csatlakoztathat. A gyártóberendezések hálózati vezérlése és felügyelete , az eszköz- és helyzetkezelés, vagy a gyártási folyamatok ellenőrzése lehetővé teszik az IoT ipari alkalmazásokhoz és intelligens gyártáshoz való felhasználását. Az IoT intelligens rendszerek lehetővé teszik az új termékek gyors gyártását és optimalizálását, valamint a termékek igényeinek gyors reagálását.

A folyamatvezérlők automatizálására szolgáló digitális vezérlőrendszerek , a kezelőeszközök és a szolgáltatási információs rendszerek az üzemek biztonságának optimalizálása érdekében az IIoT hatáskörébe tartoznak . Az IoT a megbízhatóság maximalizálása érdekében prediktív karbantartással , statisztikai értékeléssel és mérésekkel is alkalmazható a vagyonkezelésben . Az ipari felügyeleti rendszerek integrálhatók intelligens hálózatokkal , lehetővé téve az energiaoptimalizálást. A méréseket, az automatizált vezérléseket, az üzemoptimalizálást, az egészség- és biztonságirányítást és egyéb funkciókat hálózati érzékelők biztosítják.

Az általános gyártás mellett az IoT -t az építőipar iparosítási folyamataiban is használják.

Mezőgazdaság

A mezőgazdaságban számos IoT -alkalmazás létezik, például adatok gyűjtése a hőmérsékletről, a csapadékról, a páratartalomról, a szélsebességről, a kártevőkről és a talajtartalomról. Ezek az adatok felhasználhatók a gazdálkodási technikák automatizálására, megalapozott döntések meghozatalára a minőség és a mennyiség javítása, a kockázat és a pazarlás minimalizálása, valamint a termények kezeléséhez szükséges erőfeszítések csökkentése érdekében. Például a gazdák már messziről figyelhetik a talaj hőmérsékletét és nedvességtartalmát, sőt az IoT által szerzett adatokat is alkalmazhatják a precíziós műtrágyázási programoknál. Az általános cél az, hogy az érzékelőkből származó adatok, valamint a gazdálkodó tudása és intuíciója a gazdaságáról hozzájárulhatnak a gazdaság termelékenységének növeléséhez és a költségek csökkentéséhez.

2018 augusztusában a Toyota Tsusho partnerséget kezdett a Microsofttal , hogy halgazdálkodási eszközöket hozzon létre a Microsoft Azure alkalmazáscsomag használatával a vízgazdálkodáshoz kapcsolódó IoT -technológiákhoz. A részben a Kindai Egyetem kutatói által kifejlesztett vízszivattyús mechanizmusok mesterséges intelligenciával számolják a szállítószalagon lévő halakat , elemzik a halak számát, és a halak által szolgáltatott adatokból következtetnek a vízáramlás hatékonyságára. A Microsoft Research FarmBeats projektje, amely TV -fehér teret használ a farmok összekapcsolásához, szintén része az Azure Marketplace -nek.

Tengeri

Az IoT -eszközök használatban vannak a hajók és jachtok környezetének és rendszereinek megfigyelésére. Sok szórakoztató csónakot napokig nyáron, télen hónapokig felügyelet nélkül hagynak, így az ilyen eszközök értékes korai riasztásokat adnak a hajók elárasztásáról, tűzről és az akkumulátorok mély lemerüléséről. Az olyan globális internetes adathálózatok, mint a Sigfox , a hosszú élettartamú akkumulátorokkal és a mikroelektronikával kombinálva lehetővé teszik a gépházak , a fenékvíz és az akkumulátorok folyamatos felügyeletét és jelentését például egy csatlakoztatott Android és Apple alkalmazásoknak.

Infrastrukturális alkalmazások

A fenntartható városi és vidéki infrastruktúrák, például hidak, vasúti sínek, valamint a szárazföldi és a tengeri szélerőművek működésének nyomon követése és ellenőrzése az IoT egyik kulcsfontosságú alkalmazása. Az IoT infrastruktúra felhasználható minden olyan esemény vagy a szerkezeti feltételek változásának nyomon követésére, amely veszélyeztetheti a biztonságot és növelheti a kockázatot. Az IoT a költségmegtakarítás, az időcsökkentés, a jobb minőségű munkanap, a papírmentes munkafolyamat és a termelékenység növelése révén előnyös lehet az építőipar számára. Segíthet a gyorsabb döntések meghozatalában és pénzt takaríthat meg a valós idejű adatelemzéssel. A javítási és karbantartási tevékenységek hatékony ütemezéséhez is használható, a különböző szolgáltatók és a létesítmények felhasználói közötti feladatok összehangolása révén. Az IoT -eszközök a kritikus infrastruktúra, például a hidak vezérlésére is használhatók, hogy hozzáférést biztosítsanak a hajókhoz. Használata a tárgyak internete eszközök nyomon követése és infrastruktúrát üzemeltető valószínűleg javítani incidens menedzsment és katasztrófaelhárítási koordinációt, valamint a szolgáltatás minősége , up-szor , és csökkenti a működési költségek az összes infrastrukturális kapcsolódó területeken. Még az olyan területek is, mint a hulladékgazdálkodás, részesülhetnek az automatizálásból és optimalizálásból, amelyet az IoT hozhat.

Fővárosi léptékű telepítések

Az IoT több tervezett vagy folyamatban lévő nagyméretű telepítését végzi a városok és rendszerek jobb kezelése érdekében. Például a dél -koreai Songdo , az első ilyen jellegű, teljesen felszerelt és vezetékes intelligens város , fokozatosan épül, az üzleti negyed körülbelül 70 százaléka 2018 júniusában fejeződik be. , csekély vagy semmilyen emberi beavatkozás nélkül.

Egy másik alkalmazás jelenleg a spanyolországi Santanderben zajlik . Ehhez a telepítéshez két megközelítést alkalmaztak. Ez a 180 000 lakosú város már 18 000 letöltést látott városi okostelefon -alkalmazásából. Az alkalmazás 10 000 érzékelőhöz van csatlakoztatva, amelyek olyan szolgáltatásokat tesznek lehetővé, mint a parkoláskeresés, a környezetfigyelés, a digitális város napirendje stb. Ebben a telepítésben a városra vonatkozó információkat használják fel, hogy a kereskedők számára előnyösek legyenek a városi viselkedésen alapuló szikraüzletek mechanizmusán keresztül, amelynek célja az egyes értesítések hatásának maximalizálása.

További példák a folyamatban lévő nagyszabású telepítésekre: a kínai-szingapúri Guangzhou tudásváros; a levegő és a vízminőség javításán, a zajszennyezés csökkentésén és a szállítás hatékonyságának javításán dolgozik a kaliforniai San Jose -ban; és intelligens forgalomirányítás Nyugat -Szingapúrban. A San Diego-i Ingenu RPMA (Random Phase Multiple Access) technológiáját használva országos nyilvános hálózatot épített ki az alacsony sávszélességű adatátvitelhez, ugyanazt az engedély nélküli 2,4 gigahertzes spektrumot használva, mint a Wi-Fi. Ingenu „Géphálózata” az Egyesült Államok lakosságának több mint egyharmadát lefedi 35 nagyvárosban, köztük San Diegóban és Dallasban. Francia cég, Sigfox megkezdett épület egy Ultra keskeny sávú vezeték nélküli hálózat a San Francisco Bay Area 2014-ben, az első üzleti elérni egy ilyen telepítési Az USA-ban ezt követően bejelentette, hogy létrehozott egy összesen 4000 bázisállomások fedezésére összesen 2016 végéig az Egyesült Államok 30 városából, ezzel az ország eddigi legnagyobb IoT hálózati lefedettségi szolgáltatója. A Cisco részt vesz az intelligens városok projektjeiben is. A Cisco megkezdte az intelligens Wi-Fi, az intelligens biztonság és védelem, az intelligens világítás, az intelligens parkolás, az intelligens közlekedés, az intelligens buszmegállók, az intelligens kioszkok, a kormányzati szolgáltatások távoli szakértője (REGS) és az intelligens oktatás technológiáinak bevezetését az öt kilométeres területen Vijaywada városa.

Egy másik példa a nagyméretű telepítésre az, amelyet a New York Waterways New Yorkban fejezett be, hogy összekapcsolja a város összes hajóját, és 24/7 élőben nyomon tudja követni őket. A hálózatot a Fluidmesh Networks, egy chicagói székhelyű vállalat tervezte és tervezte , amely vezeték nélküli hálózatokat fejleszt kritikus alkalmazásokhoz. A NYWW hálózat jelenleg lefedettséget biztosít a Hudson folyón, az East Riverben és a Felső New York -öbölben. A vezeték nélküli hálózattal a NY Waterway képes átvenni flottája és utasai irányítását olyan módon, amely korábban nem volt lehetséges. Az új alkalmazások közé tartozik a biztonság, az energia- és a flottakezelés, a digitális jelzések, a nyilvános Wi-Fi, a papírmentes jegyvásárlás és mások.

Energia gazdálkodás

Jelentős számú energiafogyasztó eszköz (pl. Lámpák, háztartási gépek, motorok, szivattyúk stb.) Már integrálja az internetkapcsolatot, ami lehetővé teszi számukra a kommunikációt a közművekkel nemcsak az energiatermelés kiegyensúlyozása érdekében, hanem segít az energiafogyasztás egészének optimalizálásában is . Ezek az eszközök lehetővé teszik a felhasználók távvezérlését, vagy központi felügyeletet egy felhőalapú interfészen keresztül, és olyan funkciókat tesznek lehetővé, mint az ütemezés (például a fűtési rendszerek távoli be- és kikapcsolása, a sütők vezérlése, a fényviszonyok megváltoztatása stb.). Az intelligens rács egy segédprogram oldali IoT alkalmazás; a rendszerek az energiával és az energiával kapcsolatos információkat gyűjtenek és működnek, hogy javítsák a villamosenergia-termelés és -elosztás hatékonyságát. A fejlett mérési infrastruktúra (AMI) internethez csatlakoztatott eszközök használatával az elektromos közművek nemcsak adatokat gyűjtenek a végfelhasználóktól, hanem kezelik az elosztó automatizálási eszközöket, például a transzformátorokat.

Környezeti megfigyelés

Az IoT környezeti megfigyelési alkalmazásai jellemzően érzékelőket használnak a környezetvédelem segítésére a levegő vagy a víz minőségének , a légköri vagy talajviszonyok megfigyelésével , és akár olyan területeket is tartalmazhatnak, mint az élővilág mozgásának és élőhelyeinek megfigyelése . Az internethez csatlakoztatott, erőforrás-korlátozott eszközök kifejlesztése azt is jelenti, hogy más alkalmazásokat, például a földrengést vagy a szökőár előrejelző rendszereit is használhatják a sürgősségi szolgálatok, hogy hatékonyabb segítséget nyújtsanak. Az alkalmazás IoT -eszközei általában nagy földrajzi területet ölelnek fel, és mobilok is lehetnek. Azzal érveltek, hogy az IoT által a vezeték nélküli érzékelés által hozott szabványosítás forradalmasítja ezt a területet.

Living Lab

Az IoT integrálásának másik példája a Living Lab, amely integrálja és egyesíti a kutatási és innovációs folyamatokat, létrehozva a köz-magán-emberek partnerség keretében. Jelenleg 320 Living Lab működik az IoT segítségével, hogy együttműködjenek és megoszthassák tudásukat az érintettek között innovatív és technológiai termékek együttes létrehozása érdekében. Ahhoz, hogy a vállalatok megvalósítsák és fejlesszék az intelligens városok IoT szolgáltatásait , ösztönzőkkel kell rendelkezniük. A kormányok kulcsszerepet játszanak az intelligens városok projektjeiben, mivel a politikák megváltoztatása segíti a városokat az IoT megvalósításában, amely hatékonyságot, hatékonyságot és pontosságot biztosít a felhasznált erőforrásoknak. Például a kormány adókedvezményeket és olcsó bérleti díjat biztosít, javítja a tömegközlekedést, és olyan környezetet kínál, ahol az induló vállalatok, kreatív iparágak és multinacionális vállalatok közösen hozhatnak létre, megoszthatják a közös infrastruktúrát és a munkaerőpiacokat, és kihasználhatják a helyileg beágyazott lehetőségeket. technológiák, gyártási folyamat és tranzakciós költségek. A technológiafejlesztők és a város eszközeit kezelő kormányok közötti kapcsolat kulcsfontosságú ahhoz, hogy hatékony módon nyílt hozzáférést biztosítsanak a felhasználókhoz az erőforrásokhoz.

Katonai alkalmazások

Az Internet of Military Things (IoMT) az IoT technológiák alkalmazása a katonai területen felderítés, felügyelet és más, harccal kapcsolatos célok érdekében. Ezt nagymértékben befolyásolják a városi környezetben zajló hadviselés jövőbeli kilátásai, és magában foglalja az érzékelők, a lőszerek, a járművek, a robotok, az emberek által hordható biometriák és más, a csatatéren releváns intelligens technológiák használatát.

A csatatéri dolgok internete

Az Internet of Battlefield Things ( IoBT ) egy olyan projekt, amelyet az amerikai hadsereg kutatólaboratórium (ARL) kezdeményezett és hajt végre, és amely az IoT -val kapcsolatos alapvető tudományokra összpontosít, amelyek javítják a hadsereg katonáinak képességeit. 2017-ben az ARL elindította az Internet of Battlefield Things Collaborative Research Alliance-t (IoBT-CRA) , amely működő együttműködést hozott létre az ipar, az egyetem és a hadsereg kutatói között az IoT-technológiák elméleti alapjainak és alkalmazásaik fejlesztése érdekében a hadsereg működésében.

A dolgok óceánja

A dolgok óceánja projekt egy DARPA által működtetett program, amelynek célja a dolgok internetének létrehozása nagy óceáni területeken a környezeti és hajótevékenységi adatok gyűjtése, nyomon követése és elemzése céljából. A projekt mintegy 50 000 úszó telepítését vonja maga után, amelyek passzív érzékelőcsomagot tartalmaznak, amely felhőalapú hálózat részeként önállóan észleli és követi a katonai és kereskedelmi hajókat.

A termékek digitalizálása

Az intelligens vagy aktív csomagolásnak számos alkalmazása létezik , amelyekben QR -kód vagy NFC -címke van elhelyezve a terméken vagy annak csomagolásán. Maga a címke passzív, azonban tartalmaz egy egyedi azonosítót (általában URL -t ), amely lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy okostelefonon keresztül hozzáférjen a termékkel kapcsolatos digitális tartalomhoz. Szigorúan véve az ilyen passzív elemek nem része a dolgok internetének, de tekinthetők a digitális interakciók elősegítőinek. Az "Internet of Packaging" kifejezést olyan alkalmazások leírására találták ki, amelyekben egyedi azonosítókat használnak, az ellátási láncokat automatizálják, és a fogyasztók nagymértékben szkennelik a digitális tartalom eléréséhez. Az egyedi azonosítók, és ezáltal a termék hitelesítése másolás-érzékeny digitális vízjel vagy másolásérzékelési minta segítségével lehetséges a QR-kód beolvasásakor, míg az NFC-címkék titkosíthatják a kommunikációt.

Trendek és jellemzők

Az IoT legfontosabb jelentős tendenciája az elmúlt években az Interneten keresztül csatlakoztatott és irányított eszközök robbanásszerű növekedése. Az IoT technológia széles körű alkalmazása azt jelenti, hogy a specifikációk eszközönként nagyon eltérőek lehetnek, de vannak olyan alapvető jellemzők, amelyeket a legtöbb közös.

Az IoT lehetőséget teremt a fizikai világ közvetlenebb integrálására a számítógépes rendszerekbe, ami hatékonyságjavulást, gazdasági előnyöket és csökkent emberi erőfeszítéseket eredményez.

Az IoT-eszközök száma éves szinten 31% -kal 8,4 milliárdra nőtt 2017-ben, és becslések szerint 2020-ra 30 milliárd eszköz lesz. Az IoT globális piaci értéke az előrejelzések szerint 2020-ra eléri a 7,1 billió dollárt.

Intelligencia

A környezeti intelligencia és az autonóm vezérlés nem része a tárgyak internetének eredeti koncepciójának. A környezeti intelligencia és az autonóm vezérlés sem feltétlenül igényel internetes struktúrákat. Mindazonáltal elmozdulás tapasztalható a kutatásban (olyan vállalatoknál, mint az Intel ), hogy integrálják az IoT és az autonóm vezérlés fogalmát, és a kezdeti eredmények ezen az irányon az objektumokat tekintik az autonóm IoT hajtóerejének. Ebben az összefüggésben ígéretes megközelítés a mélyreható tanulás, ahol a legtöbb IoT -rendszer dinamikus és interaktív környezetet biztosít. Az ügynökök (azaz IoT -eszközök) intelligens viselkedésre való kiképzését ilyen környezetben nem lehet megoldani hagyományos gépi tanulási algoritmusokkal, például felügyelt tanulással . A megerősítő tanulási megközelítés révén a tanuló ügynök érzékelheti a környezet állapotát (pl. Érzékeli az otthoni hőmérsékletet), műveleteket hajthat végre (pl. Kapcsolja be vagy ki a HVAC -ot ), és tanulhat a hosszú távon megszerezhető jutalom maximalizálása révén.

Az IoT intelligencia három szinten kínálható: IoT eszközök, Edge/Fog csomópontok és Cloud computing . Az intelligens vezérlés és döntés szükségessége minden szinten az IoT alkalmazás időérzékenységétől függ. Például egy autonóm jármű kamerájának valós idejű akadályérzékelést kell végeznie a balesetek elkerülése érdekében. Ez a gyors döntéshozatal nem lenne lehetséges azáltal, hogy adatokat továbbítanak a járműből a felhőpéldányokra, és visszaadják a jóslatokat a járműnek. Ehelyett minden műveletet helyben kell végrehajtani a járműben. A fejlett gépi tanulási algoritmusok integrálása az IoT -eszközökbe, beleértve a mély tanulást is, aktív kutatási terület az intelligens objektumok közelebb hozásához a valósághoz. Ezenkívül az IoT -telepítésekből a lehető legtöbbet hozhatja ki az IoT -adatok elemzésével, a rejtett információk kinyerésével és az ellenőrzési döntések előrejelzésével. A gépi tanulási technikák széles skáláját alkalmazták az IoT tartományban, kezdve a hagyományos módszerektől, például a regressziótól , a támogató vektor -géptől és a véletlenszerű erdőktől a fejlett módszerekig, mint a konvolúciós neurális hálózatok , az LSTM és a variációs automatikus kódoló .

A jövőben a tárgyak internete nem determinisztikus és nyílt hálózat lehet, amelyben az automatikusan szervezett vagy intelligens entitások ( webszolgáltatások , SOA- összetevők) és virtuális objektumok (avatárok) interoperábilisak lesznek, és képesek lesznek önállóan cselekedni (saját céljaikat követve) vagy közös célok) a kontextustól, a körülményektől vagy a környezettől függően. Az autonóm viselkedés a környezeti információk összegyűjtésén és érvelésén keresztül, valamint az objektum azon képessége, hogy észleli a környezetben bekövetkező változásokat (az érzékelőket érintő hibákat), és megfelelő mérséklő intézkedéseket vezet be, jelentős kutatási irányzat, amely egyértelműen szükséges az IoT technológia hitelességének biztosításához. A piacon található modern IoT termékek és megoldások különféle technológiákat használnak az ilyen kontextustudatos automatizálás támogatására, de az intelligencia kifinomultabb formáit kérik, hogy lehetővé tegyék az érzékelőegységek és az intelligens számítógépes fizikai rendszerek valós környezetben történő telepítését.

Építészet

Az IoT rendszer architektúrája leegyszerűsítve három szintből áll: Tier 1: Devices, Tier 2: The Edge Gateway és Tier 3: the Cloud. Az eszközök magukban foglalják a hálózatba kötött dolgokat, például az IoT -berendezésekben található érzékelőket és működtetőket, különösen azokat, amelyek olyan protokollokat használnak, mint a Modbus , a Bluetooth , a Zigbee vagy a saját protokollok, hogy csatlakozzanak az Edge Gateway -hez. Az Edge Gateway réteg az Edge Gateways nevű érzékelőadat-összesítő rendszerekből áll, amelyek olyan funkciókat biztosítanak, mint például az adatok előfeldolgozása, a felhőhöz való csatlakozás biztosítása, olyan rendszerek használatával, mint a WebSockets, az eseményközpont, és bizonyos esetekben az él-elemzés is vagy ködszámítás . Az Edge Gateway réteg szintén szükséges ahhoz, hogy a felső rétegeknek közös nézete legyen az eszközökről, hogy megkönnyítse a kezelést. Az utolsó réteg tartalmazza a felhőalapú alkalmazást, amelyet az IoT -hez építettek a mikroszolgáltatások architektúrája segítségével, amelyek általában poliglot jellegűek és természetüknél fogva biztonságosak a HTTPS/ OAuth használatával . Ez magában foglalja a különböző adatbázis -rendszereket, amelyek érzékelőadatokat tárolnak, például az idősoros adatbázisokat vagy a háttértároló rendszereket használó eszköztárakat (pl. Cassandra, PostgreSQL). A felhőszint a legtöbb felhőalapú IoT-rendszerben rendelkezik eseménysorba állító és üzenetküldő rendszerrel, amely kezeli a kommunikációt minden szinten. Egyes szakértők az IoT rendszer három szintjét élnek, platformnak és nagyvállalatnak minősítették, és ezeket proximity hálózat, hozzáférési hálózat és szolgáltatási hálózat köti össze.

A tárgyak internetére építve a tárgyak hálózata a tárgyak internetének alkalmazásrétegének architektúrája, amely az IoT-eszközök adatainak webes alkalmazásokba való konvergenciáját vizsgálja, hogy innovatív használati eseteket hozzon létre. Annak érdekében, hogy programozni és ellenőrizni lehessen az információáramlást a tárgyak internetében, egy előre látható építészeti irányt hívnak BPM Everywhere -nek, amely a hagyományos folyamatmenedzsment és a folyamatbányászat ötvözete, valamint a nagyszámú összehangolt eszköz vezérlésének speciális képességei.

Hálózati architektúra

A dolgok internete hatalmas skálázhatóságot igényel a hálózati térben, hogy kezelni tudja az eszközök hullámzását. Az IETF 6LoWPAN -t az eszközök IP -hálózatokhoz való csatlakoztatására használnák. Az eszközök milliárdjainak hozzáadásával az internetes térhez az IPv6 fontos szerepet játszik a hálózati réteg skálázhatóságának kezelésében. Az IETF korlátozott alkalmazási protokollja , a ZeroMQ és az MQTT könnyű adatátvitelt biztosítana.

A ködös számítástechnika életképes alternatíva az interneten keresztül történő ilyen nagy adatáramlás megakadályozására. A szélső eszközök számítási képességei az adatok elemzésére és feldolgozására rendkívül korlátozottak. A korlátozott feldolgozási teljesítmény az IoT -eszközök egyik legfontosabb tulajdonsága, mivel ezek célja, hogy adatokat szolgáltatjanak a fizikai objektumokról, miközben önállóak maradnak. A nagy feldolgozási követelmények több akkumulátort fogyasztanak, ami rontja az IoT működőképességét. A méretezhetőség egyszerű, mert az IoT -eszközök egyszerűen az interneten keresztül szolgáltatnak adatokat egy megfelelő feldolgozási teljesítményű szervernek.

Decentralizált IoT

A decentralizált tárgyak internete vagy a decentralizált IoT egy módosított IoT. Fog Computing- ot használ a csatlakoztatott IoT-eszközök kéréseinek kezelésére és kiegyensúlyozására, hogy csökkentse a felhőalapú szervereken betöltött terhelést, és javítsa a válaszidőt a késleltetésre érzékeny IoT-alkalmazásokra, például a betegek létfontosságú jeleinek megfigyelésére, a járművek közötti kommunikációra az autonóm vezetés során, és az ipari eszközök kritikus meghibásodásának észlelése.

A hagyományos IoT mesh hálózaton keresztül csatlakozik, és egy fő fejcsomópont (központi vezérlő) vezeti. A fejcsomópont dönti el, hogyan hozhatók létre, tárolhatók és továbbíthatók az adatok. Ezzel szemben a decentralizált IoT megkísérli az IoT rendszereket kisebb részekre osztani. A fő csomópont felhatalmazza a részleges döntéshozatali jogot az alacsonyabb szintű alcsomópontokra a kölcsönösen elfogadott politika alapján. A teljesítmény javult, különösen a hatalmas, több millió csomóponttal rendelkező IoT -rendszerek esetében.

A decentralizált IoT könnyű blokklánccal próbálja kezelni az akkumulátoros vagy vezeték nélküli IoT-eszközök korlátozott sávszélességét és hash-kapacitását .

A kibertámadások azonosítása történhet a szélső csomópontok korai felismerésével és mérséklésével, forgalomfigyeléssel és értékeléssel.

Bonyolultság

Félig nyitott vagy zárt körökben (azaz értékláncokban, amikor egy globális véglegesség megoldható) az IoT-t gyakran bonyolult rendszernek fogják tekinteni és tanulmányozni, mivel rengeteg különböző kapcsolat, az autonóm szereplők közötti kölcsönhatások és képessége van integrálja az új szereplőket. A teljes szakaszban (teljes nyílt hurok) valószínűleg kaotikus környezetnek fogják tekinteni (mivel a rendszerek mindig véglegesek). Gyakorlati megközelítésként a dolgok internetének nem minden eleme fut egy globális, nyilvános térben. Az alrendszereket gyakran valósítják meg a magánélet, az ellenőrzés és a megbízhatóság kockázatának csökkentése érdekében. Például az intelligens otthonban futó hazai robotika (domotika) csak a helyi hálózaton belül oszthat meg adatokat, és elérhető . A nagy dinamikájú, ad hoc IoT dolgok/eszközök hálózatának kezelése és irányítása nehéz feladat a hagyományos hálózati architektúrával, a Software Defined Networking (SDN) biztosítja az agilis dinamikus megoldást, amely képes megbirkózni az innovatív IoT -alkalmazások sokféleségének különleges követelményeivel.

Méretre vonatkozó szempontok

A tárgyak internete 50-100 billió tárgyat kódolna, és képes lenne követni ezeknek a tárgyaknak a mozgását. A vizsgált városi környezetben élő embereket 1000-5000 követhető objektum veszi körül. 2015 -ben már 83 millió okoseszköz volt az emberek otthonában. Ez a szám 2020 -ra várhatóan 193 millió készülékre nő.

Az online képességű eszközök száma 2016 -ról 2017 -re 31% -kal nőtt, és elérte a 8,4 milliárdot.

Helyigények

A tárgyak internetében a dolog pontos földrajzi elhelyezkedése - és a dolog pontos földrajzi méretei - kritikus lesz. Ezért a dologgal kapcsolatos tények, például annak időben és térben való elhelyezkedése kevésbé volt nyomon követhető, mert az információt feldolgozó személy eldöntheti, hogy az információ fontos volt -e a végrehajtandó cselekvés szempontjából, és ha igen, adja hozzá a hiányzó adatokat. információt (vagy úgy dönt, hogy nem teszi meg az intézkedést). (Ne feledje, hogy a tárgyak internetében bizonyos dolgok érzékelők lesznek, és az érzékelő helye általában fontos.) A GeoWeb és a Digital Earth ígéretes alkalmazások, amelyek akkor válnak lehetővé, ha a dolgok hely szerint szerveződnek és összekapcsolódnak. A fennmaradó kihívások közé tartozik azonban a változó térbeli skálák korlátai, a hatalmas mennyiségű adat kezelésének szükségessége, valamint a gyors keresés és a szomszédos műveletek indexelése. A dolgok internetében, ha a dolgok képesek saját kezdeményezésükre cselekedni, ez az emberközpontú közvetítő szerep megszűnik. Így annak az idő-tér kontextusnak, amelyet mi emberként természetesnek veszünk, központi szerepet kell kapnia ebben az információs ökoszisztémában. Ahogy a szabványok kulcsszerepet játszanak az interneten és a weben, a földrajzi-térbeli szabványok kulcsszerepet játszanak a dolgok internetén.

Megoldás a "távirányító kosárhoz"

Sok IoT -eszköz képes arra, hogy elfoglalja ezt a piacot. Jean-Louis Gassée (az Apple kezdeti öregdiák-csapata és a BeOS társalapítója) foglalkozott ezzel a témával a Monday Note című cikkében , ahol azt jósolja, hogy a legvalószínűbb probléma az lesz, amit ő „távoli távirányító kosár” -nak nevez. Több száz olyan alkalmazás lesz, amelyek több száz olyan eszközzel csatlakozhatnak, amelyek nem osztják meg az egymással való beszélgetés protokolljait. A felhasználói interakció javítása érdekében egyes technológiai vezetők egyesítik erőiket, hogy szabványokat alkossanak az eszközök közötti kommunikációra a probléma megoldása érdekében. Mások az eszközök prediktív interakciójának koncepciójához fordulnak, "ahol az összegyűjtött adatokat arra használják, hogy előre jelezzék és kiváltják a műveleteket az adott eszközökön", miközben együtt működnek.

A dolgok szociális internete

A dolgok internetes internete (SIoT) egy újfajta IoT, amely a társadalmi interakció és az IoT -eszközök közötti kapcsolat fontosságára összpontosít. Az SIoT egy minta arra vonatkozóan, hogy a tartományok közötti IoT-eszközök hogyan teszik lehetővé az alkalmazások közötti kommunikációt és együttműködést emberi beavatkozás nélkül annak érdekében, hogy a tulajdonosokat autonóm szolgáltatásokkal szolgálhassák, és ez csak akkor valósulhat meg, ha alacsony szintű architektúra-támogatást kap mind az IoT-szoftverek, mind a hardverek mérnöki.

IoT -eszközök közösségi hálózata (nem emberi)

Az IoT olyan eszközt határoz meg, amelynek identitása megegyezik a közösség polgáraival, és összekapcsolja őket az internettel, hogy szolgáltatásokat nyújtson a felhasználóknak. A SIoT egy szociális hálót határoz meg az IoT -eszközök számára, hogy csak kölcsönhatásba léphessenek egymással az emberek szolgálatában álló különböző célok érdekében.

Miben különbözik a SIoT az IoT -tól?

Az SIoT együttműködési jellemzői tekintetében különbözik az eredeti IoT -től. Az IoT passzív, és úgy lett beállítva, hogy az előre meghatározott rendszerben meglévő IoT -eszközökkel dedikált célokra szolgáljon. A SIoT aktív, az AI úgy programozta és kezelte, hogy nem tervezett célokra szolgáljon a különböző rendszerek potenciális IoT -eszközeinek keverékével, amelyek hasznára válnak a felhasználóknak.

Hogyan működik a SIoT?

A szociabilitással beépített IoT-eszközök közvetíteni fogják képességeiket vagy funkcióikat, és ugyanakkor felfedezik, navigálnak és csoportosítanak más, azonos vagy közeli hálózatban lévő IoT-eszközökkel hasznos szolgáltatási összeállításokat, hogy proaktívan segítsék a felhasználókat a mindennapi életben, különösen vészhelyzet idején.

Példák a társadalmi IoT -ra

1. Az IoT-alapú intelligens otthon technológia figyeli a betegek vagy idősödő felnőttek egészségügyi adatait, elemezve élettani paramétereiket, és sürgősségi orvosi ellátásra szükség esetén értesíti a közeli egészségügyi intézményeket. Vészhelyzet esetén automatikusan a legközelebbi kórház mentőit hívják, az átvételi hely megadásával, az osztály kijelölésével, a beteg egészségügyi adatait továbbítják a sürgősségi osztályra, és azonnal megjelenítik az orvos számítógépén további intézkedésekhez.
2. A járművek, az út- és a közlekedési lámpák IoT -érzékelői figyelemmel kísérik a járművek és a vezetők állapotát, és figyelmeztetnek, ha szükség van a figyelemre, és automatikusan összehangolják magukat annak biztosítása érdekében, hogy az autonóm vezetés normálisan működjön. Sajnos, ha baleset történik, az IoT kamera értesíti a legközelebbi kórházat és rendőrséget.

Szociális IoT kihívások

1. A dolgok internete sokrétű és bonyolult. Az egyik fő tényező, amely akadályozza az embereket a tárgyak internetén (IoT) alapuló termékek és szolgáltatások elfogadásában és használatában, annak összetettsége. A telepítés és a beállítás kihívást jelent az emberek számára, ezért szükség van arra, hogy az IoT -eszközök összekeverjék az egyezést, és automatikusan konfigurálják magukat, hogy különböző helyzetekben különböző szolgáltatásokat nyújtsanak.
2. A rendszerbiztonság mindig aggodalomra ad okot minden technológia vonatkozásában, és fontosabb az SIoT számára, mivel nemcsak saját biztonságát kell figyelembe venni, hanem a kölcsönös bizalmi mechanizmust is az együttműködő IoT -eszközök között időről időre, helyről -helyre.
3. Egy másik kritikus kihívás a SIoT számára az érzékelők pontossága és megbízhatósága. A legtöbb esetben az IoT érzékelőknek nanoszekundumokban kell reagálniuk, hogy elkerüljék a baleseteket, sérüléseket és életveszteségeket.

Az IoT technológiáinak engedélyezése

Sok olyan technológia létezik, amelyek lehetővé teszik az IoT használatát. A terület szempontjából kulcsfontosságú az IoT -telepítés eszközei közötti kommunikációra használt hálózat, amelyet számos vezeték nélküli vagy vezetékes technológia tölthet be:

Címzés

Az Auto-ID Center eredeti ötlete az RFID-címkéken és az elektronikus termékkódon keresztül történő azonosításon alapul . Ez IP -címmel vagy URI -val rendelkező objektumokká fejlődött . A szemantikus web világából származó alternatív nézet ehelyett arra összpontosít, hogy minden (nem csak elektronikus, intelligens vagy RFID-kompatibilis) dolog megcélozhatóvá váljon a meglévő elnevezési protokollokkal, például az URI-val . Maguk az objektumok nem beszélgetnek egymással, de most más ügynökök is hivatkozhatnak rájuk, például erőteljes központosított szerverek, amelyek emberi tulajdonosaikért járnak el. Az internettel való integráció azt jelenti, hogy az eszközök IP -címet fognak használni azonosítónak. Mivel a korlátozott címtartomány az IPv4 (amely lehetővé teszi a 4,3 milliárd különböző címek), tárgyakat a tárgyak internete kell használni a következő generációs internet protokoll ( IPv6 ) a skála, hogy rendkívül nagy címtartomány szükséges. A tárgyak internetes eszközei ezenkívül részesülnek az IPv6-ban található állapot nélküli cím automatikus konfigurálásából, mivel csökkenti a gazdagépek konfigurációs költségeit és az IETF 6LoWPAN fejléc tömörítését. A tárgyak internetének jövője nagymértékben nem lesz lehetséges az IPv6 támogatása nélkül; és következésképpen az IPv6 globális elfogadása a következő években kritikus fontosságú lesz az IoT jövőbeli sikeres fejlesztése szempontjából.

Alkalmazásréteg

• Az ADRC egy alkalmazásréteg -protokollt és támogató keretrendszert határoz meg az IoT -alkalmazások megvalósításához.

Rövid hatótávolságú vezeték nélküli

• Bluetooth hálóhálózat - Specifikáció, amely hálózatos hálózati változatot biztosít a Bluetooth low energy (BLE) számára, nagyobb csomópontszámmal és szabványosított alkalmazási réteggel (modellek).
• Light-Fidelity (Li-Fi) -Vezeték nélküli kommunikációs technológia, amely hasonló a Wi-Fi szabványhoz, de látható fény kommunikációt használ a nagyobb sávszélesség érdekében.
• Near-field communication (NFC)-Kommunikációs protokollok, amelyek lehetővé teszik két elektronikus eszköz közötti kommunikációt 4 cm-es tartományon belül.
• Rádiófrekvenciás azonosítás (RFID)-Technológia elektromágneses mezők segítségével más elemekbe ágyazott címkékben tárolt adatok olvasására.
• Wi-Fi -Az IEEE 802.11 szabványon alapuló technológia helyi hálózatokhoz , ahol az eszközök megosztott hozzáférési ponton vagy közvetlenül az egyes eszközök között kommunikálhatnak.
• ZigBee - Kommunikációs protokollok az IEEE 802.15.4 szabványon alapuló személyes hálózatokhoz , alacsony energiafogyasztást, alacsony adatátviteli sebességet, alacsony költséget és nagy teljesítményt biztosítva.
• Z-Wave - Vezeték nélküli kommunikációs protokoll elsősorban otthoni automatizálás és biztonsági alkalmazások

Közepes hatótávolságú vezeték nélküli

• LTE-Advanced- Nagy sebességű kommunikációs specifikáció mobilhálózatokhoz. Javítja az LTE szabványt kiterjesztett lefedettséggel, nagyobb átviteli sebességgel és alacsonyabb késleltetéssel.
• Az 5G - 5G vezeték nélküli hálózatok felhasználhatók az IoT magas kommunikációs követelményeinek kielégítésére, és nagyszámú IoT -eszköz csatlakoztatására, még akkor is, ha azok úton vannak.

Nagy hatótávolságú vezeték nélküli

• Kis fogyasztású széleskörű hálózat (LPWAN)-Vezeték nélküli hálózatok, amelyek lehetővé teszik a nagy hatótávolságú kommunikációt alacsony adatátviteli sebességgel, csökkentve a teljesítményt és az átviteli költségeket. Elérhető LPWAN technológiák és protokollok: LoRaWan , Sigfox, NB-IoT , Weightless, RPMA.
• Nagyon kis rekesznyílású terminál (VSAT) - Műholdas kommunikációs technológia kis antennákat használva a keskeny sávú és szélessávú adatokhoz.

Vezetékes

• Ethernet - Általános hálózati szabvány csavart érpáras és száloptikai összeköttetéseket használva , hubokkal vagy kapcsolókkal együtt .
• Tápvezeték-kommunikáció (PLC)-Kommunikációs technológia elektromos vezetékek használatával az energia és az adatok továbbítására. Az olyan specifikációk, mint a HomePlug vagy a G.hn, PLC -t használnak az IoT -eszközök hálózatba kötéséhez .

Szabványügyi és szabványügyi szervezetek

Ez az IoT technikai szabványainak listája, amelyek többsége nyílt szabványok , és azok a szabványügyi szervezetek , amelyek sikeresen kívánnak felállítani.

Rövid név	Hosszú név	Szabványok fejlesztés alatt	Egyéb megjegyzések
Auto-ID Labs	Automatikus azonosító központ	Hálózatos RFID (rádiófrekvenciás azonosítás) és új érzékelési technológiák
Csatlakoztatott otthon IP -n keresztül	Project Connected Home IP -n keresztül	A Connected Home over IP (vagy a Project Connected Home over IP) egy nyílt forráskódú, jogdíjmentes otthoni automatizálási szabványos projekt, amely kompatibilitást nyújt a különböző intelligens otthonok és tárgyak internete (IoT) termékek és szoftverek között	A Connected Home over IP projektcsoportot az Amazon , az Apple , a Google , a Comcast és a Zigbee Alliance indította el és vezette be 2019. december 18 -án. A projektet nagyvállalatok támogatják, és a bevált internetes tervezési elveken és protokollokon alapul. egyesíteni a jelenleg töredezett rendszereket.
EPCglobal	Elektronikus termékkód technológia	Az EPC (Electronic Product Code) technológia alkalmazásának szabványai
FDA	Amerikai Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hivatal	UDI (Unique Device Identification) rendszer az orvostechnikai eszközök egyedi azonosítóihoz
GS1	Global Standards One	Az UID-k ("egyedi" azonosítók) és az RFID szabványai a gyorsan mozgó fogyasztási cikkekhez (fogyasztói csomagolt termékek), egészségügyi ellátáshoz és egyéb dolgokhoz A GS1 digitális link szabvány, amelyet először 2018 augusztusában adtak ki, lehetővé teszi a QR-kódok, a GS1 Datamatrix, az RFID és az NFC használatát, hogy lehetővé tegye a különböző típusú vállalkozások közötti kapcsolatokat, valamint a vállalkozások közötti kapcsolatot.	Az anyaszervezet tagszervezetekből áll, mint például a GS1 US
IEEE	Elektromos és Elektronikai Mérnöki Intézet	Az olyan kommunikációs technológiai szabványok, mint az IEEE 802.15.4 , IEEE P1451-99 (IoT Harmonization) és IEEE P1931.1 (ROOF Computing).
IETF	Internetmérnöki munkacsoport	A TCP/IP (Internet Protocol Suite) szabványok
MTConnect Intézet	-	Az MTConnect egy feldolgozóipari szabvány a szerszámgépekkel és a kapcsolódó ipari berendezésekkel folytatott adatcseréhez . Fontos az IoT IIoT részhalmaza számára.
O-DF	Nyissa meg az adatformátumot	Az O-DF a The Open Group Internet of Things munkacsoportja által 2014-ben közzétett szabvány, amely egy általános információmodell-struktúrát határoz meg, amelyet bármilyen "dolog" leírására, valamint közzétételére, frissítésére és lekérdezésére kell alkalmazni információ, ha az O-MI-vel (Open Messaging Interface) együtt használják.
O-MI	Nyissa meg az Üzenetkezelő felületet	Az O-MI a The Open Group Internet of Things munkacsoportja által 2014-ben közzétett szabvány, amely meghatározza az IoT-rendszerekben szükséges kulcsműveletek korlátozott sorát, nevezetesen az Observer mintán alapuló különféle előfizetési mechanizmusokat .
OCF	Nyílt Connectivity Foundation	Szabványok a CoAP -t (Constrained Application Protocol) használó egyszerű eszközökhöz	Az OCF (Open Connectivity Foundation) helyébe lép az OIC (Open Interconnect Consortium)
OMA	Nyissa meg a Mobile Alliance -t	OMA DM és OMA LWM2M az IoT eszközkezeléshez, valamint a GotAPI, amely biztonságos keretet biztosít az IoT alkalmazásokhoz
XSF	XMPP Szabványok Alapítvány	Az XMPP (Extensible Messaging and Presence Protocol), az azonnali üzenetküldés nyílt szabványának protokollbővítményei

Politika és állampolgári szerepvállalás

Egyes tudósok és aktivisták azzal érvelnek, hogy az IoT felhasználható a polgári szerepvállalás új modelljeinek létrehozására, ha az eszközhálózatok nyitottak lehetnek a felhasználók irányítása és az interoperábilis platformok számára. Philip N. Howard professzor és szerző azt írja, hogy a politikai életet mind a demokráciákban, mind az autoriter rendszerekben az fogja alakítani, ahogyan az IoT -t polgári szerepvállalásra használják. Ennek érdekében azt állítja, hogy minden csatlakoztatott eszköznek képesnek kell lennie arra, hogy nyilvánosságra hozza érzékelői adatainak "végső haszonélvezői" listáját, és hogy az egyes polgároknak új szervezeteket kell felvenniük a kedvezményezettek listájára. Ezen túlmenően azt állítja, hogy a civil társadalmi csoportoknak el kell kezdeniük az IoT -stratégiájuk kidolgozását az adatok felhasználása és a nyilvánossággal való kapcsolattartás érdekében.

Kormányrendelet az IoT -ről

Az IoT egyik legfontosabb hajtóereje az adat. Az eszközök hatékonyságának növelésére irányuló ötlet sikere az adatokhoz való hozzáféréstől, azok tárolásától és feldolgozásától függ. E célból az IoT -n dolgozó vállalatok több forrásból gyűjtenek adatokat, és tárolják felhőhálózatukban további feldolgozás céljából. Ez nyitva hagyja az ajtót a magánélet és a biztonság veszélyei, valamint a több rendszer egy pontból való kiszolgáltatottsága előtt. A többi kérdés a fogyasztók választásával, az adatok tulajdonjogával és felhasználásának módjával kapcsolatos. Bár még mindig gyerekcipőben járnak, a magánélet, a biztonság és az adattulajdon kérdéseivel kapcsolatos szabályozások és irányítás tovább fejlődik. Az IoT szabályozása országtól függ. Néhány példa a magánélet és az adatgyűjtés szempontjából releváns jogszabályokra: az 1974 -es amerikai adatvédelmi törvény, az OECD 1980 -as irányelvei a magánélet védelméről és a személyes adatok határokon átnyúló áramlásáról, valamint az 1995 -ös 95/46/EK irányelv.

A jelenlegi szabályozási környezet:

A Szövetségi Kereskedelmi Bizottság (FTC) 2015 januárjában közzétett jelentése a következő három ajánlást fogalmazta meg:

• Adatbiztonság - Az IoT tervezésekor a vállalatoknak gondoskodniuk kell arról, hogy az adatgyűjtés, tárolás és feldolgozás mindig biztonságos legyen. A vállalatoknak "mélyreható védelem" megközelítést kell alkalmazniuk, és minden szakaszban titkosítaniuk kell az adatokat.
• Adatbeleegyezés - a felhasználóknak választaniuk kell, hogy milyen adatokat osztanak meg az IoT -vállalatokkal, és a felhasználókat tájékoztatni kell, ha adataik nyilvánosságra kerülnek.
• Adatminimalizálás - Az IoT -vállalatok csak a szükséges adatokat gyűjtik össze, és az összegyűjtött információkat csak korlátozott ideig őrzik meg.

Az FTC azonban egyelőre abbahagyta, hogy csak ajánlásokat tegyen. Az FTC elemzése szerint a meglévő keretrendszer, amely az FTC-törvényből , a méltányos hitelképességről szóló jelentéstételi törvényből és a gyermekek online adatvédelmi törvényéből áll , valamint a fogyasztók oktatásának és üzleti útmutatásának fejlesztése, a több érdekelt fél részvételével való részvétel és más ügynökségek érdekképviselete szövetségi, állami és helyi szinten elegendő a fogyasztói jogok védelméhez.

A szenátus 2015 márciusában elfogadott határozatát a Kongresszus már fontolóra veszi. Ez az állásfoglalás felismerte, hogy nemzeti politikát kell kidolgozni a tárgyak internete és a magánélet, a biztonság és a spektrum területén. Továbbá, hogy lendületet adjon az IoT ökoszisztémának, 2016 márciusában egy két pártból álló, négy szenátorból álló csoport javaslatot tett a The Developing Innovation and Growing the Things of Internet (DIGIT) Act című törvényjavaslatra, hogy utasítsa a Szövetségi Kommunikációs Bizottságot annak szükségességének felmérésére. több spektrum az IoT -eszközök csatlakoztatásához.

A 2018. szeptember 28 -án jóváhagyott 327. számú szenátusi törvényjavaslat 2020. január 1 -jén lép hatályba. A törvényjavaslat megköveteli, hogy „ a csatlakoztatott eszköz gyártója, ahogyan ezek a kifejezések vannak meghatározva, fel kell szerelni az eszközt egy ésszerű biztonsági jellemzővel vagy megfelelő funkciókkal. az eszköz jellegéhez és funkciójához, az általa gyűjtött, tárolható vagy továbbítandó információknak megfelelően, és az eszköz és az abban található bármely információ jogosulatlan hozzáféréssel, megsemmisítéssel, használatával, módosításával vagy nyilvánosságra hozatalával szembeni védelmére tervezték, "

Az IoT -ipar számára számos szabványt hoznak létre az autókkal kapcsolatban, mivel a legtöbb csatlakoztatott autó használatával kapcsolatos aggodalom az egészségügyi eszközökre is vonatkozik. Valójában a Nemzeti Közúti Közlekedésbiztonsági Hivatal (NHTSA) kiberbiztonsági irányelveket és a legjobb gyakorlatok adatbázisát készíti elő az autóipari számítógépes rendszerek biztonságosabbá tétele érdekében.

A Világbank friss jelentése az IoT kormányzati elfogadásának kihívásait és lehetőségeit vizsgálja. Ezek tartalmazzák -

• Még korai napok az IoT számára a kormányban 
• Elmaradott politikai és szabályozási keretek 
• Bizonytalan üzleti modellek az erős értékjavaslat ellenére 
• Egyértelmű intézményi és kapacitásbeli szakadék a kormányban és a magánszektorban 
• Inkonzisztens adatértékelés és -kezelés 
• Az infrastruktúra jelentős akadály 
• A kormány, mint elősegítő 
• A legtöbb sikeres pilóta közös tulajdonságokkal rendelkezik (köz-magán partnerség, helyi, vezetés)

Kritika, problémák és viták

A platform széttöredezettsége

Az IoT a platform széttöredezettségétől , az interoperabilitás hiányától és a közös technikai szabványoktól szenved , olyan helyzetben, amikor az IoT -eszközök sokfélesége, mind a hardverváltozások, mind a rajtuk futó szoftverek különbségei tekintetében, olyan feladatok kifejlesztését teszi szükségessé, amelyek következetesen működnek a különböző inkonzisztensek között technológiai ökoszisztémákat . Például az IoT-eszközök vezeték nélküli csatlakoztathatósága Bluetooth , Zigbee , Z-Wave , LoRa , NB-IoT , Cat M1 , valamint teljesen egyedi rádiók segítségével valósítható meg - mindegyiknek megvannak a maga előnyei és hátrányai; és egyedülálló támogató ökoszisztéma.

Az IoT amorf számítási jellege szintén problémát jelent a biztonság szempontjából, mivel az alapvető operációs rendszerben található hibák javításai gyakran nem érik el a régebbi és alacsonyabb árú eszközök felhasználóit. Egy kutatócsoport azt állítja, hogy az eladók nem támogatják a régebbi eszközöket javításokkal és frissítésekkel, és az aktív Android -eszközök több mint 87% -a sérülékeny.

Magánélet, autonómia és ellenőrzés

Philip N. Howard professzor és szerző azt írja, hogy a dolgok internete hatalmas lehetőségeket kínál a polgárok megerősítésére, a kormányzat átláthatóvá tételére és az információkhoz való hozzáférés szélesítésére . Howard azonban figyelmeztet arra, hogy a magánélet veszélyeztetései óriásiak, akárcsak a társadalmi kontroll és a politikai manipuláció lehetősége.

A magánélet védelmével kapcsolatos aggodalmak miatt sokan azt a lehetőséget vették fontolóra, hogy a nagy adatátviteli infrastruktúrák, például a tárgyak internete és az adatbányászat eleve összeegyeztethetetlenek a magánélet védelmével. A víz, a közlekedés vagy az energiaágazat fokozott digitalizációjának fő kihívásai a magánélethez és a kiberbiztonsághoz kapcsolódnak, amelyek megfelelő választ igényelnek a kutatástól és a döntéshozóktól egyaránt.

Adam Greenfield író azt állítja, hogy az IoT -technológiák nemcsak a nyilvános tér invázióját jelentik, hanem a normatív viselkedés megörökítésére is használják, hivatkozva egy példányra a rejtett kamerákkal ellátott óriásplakátokkal, amelyek nyomon követték a hirdetés elolvasását végző járókelők demográfiai adatait.

Az Internet of Things Council a tárgyak internetének köszönhetően a digitális megfigyelés megnövekedett elterjedtségét a Jeremy Bentham által a 18. században leírt fogalmi panoptikummal hasonlította össze . Az állítást Michel Foucault és Gilles Deleuze francia filozófusok munkái védték . In Discipline and Bunish: The Birth of the Prison Foucault azt állítja, hogy a panoptikum az ipari korszakban kialakult fegyelmezett társadalom központi eleme volt . Foucault azt is érvelte, hogy a gyárakban és az iskolákban kialakított fegyelmi rendszerek tükrözik Bentham panopticizmusról alkotott elképzelését . Deleuze 1992 -es "Postscripts on the Societies of Control" című írásában azt írta, hogy a fegyelmező társadalom átalakult egy kontroll társadalommá, a számítógép a panoptikumot váltotta fel a fegyelem és az ellenőrzés eszközeként, miközben megőrizte a panopticizmushoz hasonló tulajdonságokat.

Peter-Paul Verbeek , a holland Twente Egyetem technológiai filozófia professzora azt írja, hogy a technológia már befolyásolja erkölcsi döntéseinket, ami viszont hatással van az emberi önrendelkezésre, a magánéletre és az autonómiára. Óva int attól, hogy a technológiát pusztán emberi eszközként tekintsék, és azt javasolja, hogy tekintsük azt aktív hatóanyagnak.

Justin Brookman, a Demokrácia és Technológiai Központ munkatársa aggodalmát fejezte ki az IoT által a fogyasztók magánéletére gyakorolt ​​hatás miatt , és azt mondta, hogy "Vannak emberek a kereskedelmi térben, akik azt mondják:" Ó, nagy adat - nos, gyűjtsünk össze mindent, tartsuk fenn örökké, fizetünk azért, hogy valaki később a biztonságra gondoljon. A kérdés az, hogy szeretnénk -e valamilyen politikai keretet kialakítani ennek korlátozására. "

Tim O'Reilly úgy véli, hogy a vállalatok helytelenül értékesítik az IoT -eszközöket a fogyasztók körében, és vitatja azt a feltevést, hogy az IoT arról szól, hogy hatékonyabbá váljon mindenféle eszköz online elhelyezése, és azt állítja, hogy az "IoT valójában az emberi gyarapításról szól. Az alkalmazások mélyen más, ha az érzékelők és az adatok vezérlik a döntéshozatalt. "

A WIRED szerkesztőségei is aggodalmukat fejezték ki, az egyik kijelentette: "Amit elveszítesz, az a magánéleted. Valójában ez még rosszabb. Nem csak elveszíted a magánéletedet, hanem figyelned kell a a magánélet fogalmát át kell írni az orrod alá. "

Az Amerikai Állampolgári Jogi Szövetség (ACLU) aggodalmát fejezte ki amiatt, hogy az IoT képes rontani az emberek saját életük feletti ellenőrzését. Az ACLU azt írta, hogy „Egyszerűen nincs módja annak, hogy előrejelzése, hogy ezek a hatalmas hatásköre - aránytalanul felhalmozódó kezében vállalatok keresek pénzügyi előny és a kormányok sóvárgás egyre több ellenőrző - kerül felhasználásra. Esélye nagy adatmennyiség és az Internet of Things megnehezíti hogy mi irányíthassuk saját életünket, miközben egyre átláthatóbbá válunk a számunkra egyre átláthatatlanabb nagyvállalatok és kormányzati intézmények számára. "

A magánélet és az intelligens technológia miatti növekvő aggodalmakra válaszul a brit kormány 2007 -ben kijelentette, hogy intelligens mérési programjuk végrehajtása során követi a formális adatvédelem elveit. A program a hagyományos teljesítménymérők intelligens teljesítménymérőkre cserélését eredményezné , amelyek pontosabban nyomon követhetik és kezelhetik az energiafelhasználást. A British Computer Society azonban kétséges, hogy ezeket az elveket valaha is ténylegesen végrehajtották. 2009 -ben a holland parlament elutasított egy hasonló intelligens mérési programot, döntését a magánélet védelmére alapozva. A holland programot később felülvizsgálták és 2011 -ben elfogadták.

Adattárolás

Az IoT -alkalmazások gyártói számára kihívást jelent az érzékelők által gyűjtött hatalmas mennyiségű adat megtisztítása , feldolgozása és értelmezése. Van egy megoldás a vezeték nélküli érzékelőhálózatoknak nevezett információk elemzésére. Ezek a hálózatok megosztják az adatokat az érzékelőcsomópontok között, amelyeket elosztott rendszerbe küldenek az érzékszervi adatok elemzésére.

Egy másik kihívás ezen tömeges adatok tárolása. Az alkalmazástól függően magas adatgyűjtési követelmények lehetnek, ami viszont nagy tárolási követelményekhez vezet. Jelenleg az internet a felelős a megtermelt energia 5% -áért, és továbbra is "ijesztő kihívás az IoT -eszközök áramellátása" az adatok gyűjtésére és tárolására.

Biztonság

A biztonság a legnagyobb aggodalomra ad okot a tárgyak internetének technológia alkalmazása során, azzal az aggodalommal, hogy gyors fejlődés zajlik, anélkül, hogy megfelelően figyelembe vennék az ezzel kapcsolatos mély biztonsági kihívásokat és a szükséges szabályozási változtatásokat.

A legtöbb technikai biztonsági probléma hasonló a hagyományos szerverekhez, munkaállomásokhoz és okostelefonokhoz. Ezek közé tartozik a gyenge hitelesítés használata, az alapértelmezett hitelesítő adatok megváltoztatásának elfelejtése, az eszközök között küldött titkosítatlan üzenetek, az SQL-befecskendezések , a középső támadások és a biztonsági frissítések rossz kezelése. Sok IoT -eszköznek azonban komoly működési korlátai vannak a rendelkezésükre álló számítási teljesítmény tekintetében. Ezek a korlátok gyakran nem teszik lehetővé, hogy közvetlenül használhassanak alapvető biztonsági intézkedéseket, például tűzfalakat vagy erős titkosítási rendszereket használhassanak más eszközökkel folytatott kommunikációjuk titkosításához - és sok eszköz alacsony ára és fogyasztói szemlélete miatt a robusztus biztonsági javítási rendszer ritka.

A hagyományos biztonsági rések helyett a hibaelhárítási támadások terjednek, és az IoT -eszközöket célozzák meg. A hibabefecskendezés egy eszköz elleni fizikai támadás, amelynek célja a rendszer hibáinak szándékos bevezetése a tervezett viselkedés megváltoztatása érdekében. A hibák véletlenül környezeti zajok és elektromágneses mezők hatására történhetnek. Vannak olyan ötletek, amelyek a vezérlőáramlás integritásából (CFI) származnak, hogy megakadályozzák a hibás befecskendezési támadásokat és a rendszer helyreállítását a hiba előtti egészséges állapotba.

A tárgyak internete eszközei új adatokhoz is hozzáférnek, és gyakran képesek irányítani a fizikai eszközöket, így még 2014-re is azt lehetett mondani, hogy sok internethez csatlakoztatott készülék már "kémkedhet a saját otthonában élő emberek után", beleértve a televíziókat is, konyhai készülékek, kamerák és termosztátok. A gépjárművek számítógéppel vezérelt eszközei, például a fékek, a motor, a zárak, a motorháztető és a csomagtartó kioldói, a kürt, a hő és a műszerfal bizonyítottan sebezhetőek a fedélzeti hálózathoz hozzáférő támadók számára. Bizonyos esetekben a jármű számítógépes rendszerei internethez csatlakoznak, lehetővé téve azok távoli kihasználását. 2008 -ra a biztonsági kutatók bebizonyították, hogy képesek felügyelet nélkül távolról vezérelni a pacemakereket. Később a hackerek demonstrálták az inzulinpumpák és a beültethető kardioverter defibrillátorok távirányítását.

A rosszul védett, internethez hozzáférhető IoT-eszközök felforgathatók mások támadására is. 2016 -ban a Mirai rosszindulatú programot futtató, tárgyak internetét használó eszközök által elosztott szolgáltatásmegtagadási támadás leállított egy DNS -szolgáltatót és a főbb webhelyeket . A Mirai Botnet nagyjából 65 000 IoT eszközt fertőzött meg az első 20 órában. Végül a fertőzések száma 200 000 és 300 000 között nőtt. Brazília, Kolumbia és Vietnam a fertőzések 41,5% -át tette ki. A Mirai Botnet konkrét IoT -eszközöket választott ki, amelyek DVR -ekből, IP -kamerákból, útválasztókból és nyomtatókból állnak. A legtöbb fertőzött eszközt tartalmazó értékesítőket a Dahua, a Huawei, a ZTE, a Cisco, a ZyXEL és a MikroTik azonosították . 2017 májusában Junade Ali, a Cloudflare informatikusa megjegyezte, hogy a DDoS natív biztonsági rései léteznek az IoT -eszközökben a Publish -subscribe minta rossz megvalósítása miatt . Az ilyen jellegű támadások arra késztették a biztonsági szakértőket, hogy az IoT -t valós veszélynek tekintsék az internetszolgáltatásokra.

Az Egyesült Államok Nemzeti Hírszerző Tanácsa egy nem minősített jelentésben azt állítja, hogy nehéz lenne megtagadni "az Egyesült Államok ellenségei, bűnözők és huncutkodók" hozzáférését az érzékelők hálózatához és a távvezérelt objektumokhoz ... Nyitott piac az összesített érzékelőadatokhoz nem kevésbé szolgálhatja a kereskedelem és a biztonság érdekeit, mint a bűnözőknek és a kémeknek a sebezhető célpontok azonosításában. Így a tömegesen párhuzamos érzékelők fúziója alááshatja a társadalmi kohéziót, ha alapvetően összeegyeztethetetlennek bizonyul az indokolatlan keresés elleni negyedik módosítási garanciákkal. " Általánosságban elmondható, hogy a hírszerző közösség a dolgok internetét gazdag adatforrásnak tekinti.

2019. január 31 -én a Washington Post cikket írt az IoT ajtócsengőkkel és kamerákkal előforduló biztonsági és etikai kihívásokról: "A múlt hónapban Ring elkapta, hogy lehetővé tette ukrajnai csapatának bizonyos felhasználói videók megtekintését és jegyzetelését; a vállalat szerint csak a nyilvánosan megosztott videókat és a Ring tulajdonosok videóit nézi, akik beleegyezést adnak. Épp a múlt héten egy kaliforniai család Nest kamerája hagyta, hogy egy hacker átvegye és sugározza a hamis hangjelzéseket a rakétatámadásról, nem beszélve arról, hogy a gyenge jelszó "

A biztonsággal kapcsolatos aggályokra számos válasz érkezett. Az Internet of Things Security Foundation (IoTSF) 2015. szeptember 23 -án indult azzal a céllal, hogy biztosítsa a tárgyak internetét a tudás és a legjobb gyakorlat népszerűsítésével. Alapító testülete technológiai szolgáltatókból és távközlési cégekből áll. Ezenkívül a nagy IT -vállalatok folyamatosan fejlesztenek innovatív megoldásokat az IoT -eszközök biztonságának biztosítása érdekében. 2017 -ben a Mozilla elindította a Project Things programot , amely lehetővé teszi az IoT -eszközök biztonságos Web of Things -átjárón történő átirányítását. A KBV Research becslései szerint a teljes IoT biztonsági piac 27,9% -os ütemben nő 2016–2022 között a növekvő infrastrukturális aggodalmak és a tárgyak internetének változatos használata miatt.

Egyesek szerint a kormányzati szabályozás szükséges az IoT -eszközök és a szélesebb körű internet védelméhez - mivel az IoT -eszközök biztosítására irányuló piaci ösztönzők nem elegendőek. Megállapítást nyert, hogy a legtöbb IoT fejlesztő tábla jellegéből adódóan kiszámítható és gyenge kulcsokat generálnak, amelyek megkönnyítik a Man-in-the-middle támadást. Sok kutató azonban különféle keményítési módszereket javasolt az SSH gyenge megvalósításának és a gyenge kulcsoknak a megoldására.

Biztonság

Az IoT rendszereket jellemzően eseményvezérelt intelligens alkalmazások vezérlik, amelyek bemenetként vagy érzékelt adatokat, felhasználói bemeneteket vagy más külső aktiválókat (az internetről) vesznek fel, és egy vagy több működtetőt utasítanak az automatizálás különböző formáinak biztosítására. Az érzékelők például füstérzékelők, mozgásérzékelők és érintésérzékelők. A hajtóművek például az intelligens zárak, az intelligens konnektorok és az ajtóvezérlők. A népszerű vezérlőplatformok, amelyeken külső fejlesztők intelligens alkalmazásokat építhetnek, amelyek vezeték nélkül kölcsönhatásba lépnek ezekkel az érzékelőkkel és aktuátorokkal, többek között a Samsung SmartThings, az Apple HomeKit és az Amazon Alexa.

Az IoT -rendszerekkel kapcsolatos probléma az, hogy a hibás alkalmazások, az előre nem látható rossz alkalmazás -interakciók vagy az eszköz- vagy kommunikációs hibák nem biztonságos és veszélyes fizikai állapotokat okozhatnak, pl. amikor a hőmérséklet 0 Celsius fok alatt van, és az emberek éjszaka alszanak. " Az ilyen állapotokhoz vezető hibák felderítéséhez holisztikus szemléletre van szükség a telepített alkalmazásokról, alkatrész -eszközökről, azok konfigurációjáról, és ami még fontosabb, hogyan hatnak egymásra. A közelmúltban a Kaliforniai Riverside Egyetem kutatói az IotSan nevű új praktikus rendszert javasolták, amely a modellellenőrzést építőelemként használja fel az "interakciós szintű" hibák feltárására azáltal, hogy azonosítja azokat az eseményeket, amelyek a rendszert nem biztonságos állapotokba vezethetik. Kiértékelték az IotSan -t a Samsung SmartThings platformon. Az IotSan 76 manuálisan konfigurált rendszerből 147 biztonsági rést észlel (azaz a biztonságos fizikai állapotok/tulajdonságok megsértését).

Tervezés

Tekintettel arra, hogy széles körben elismerik a tárgyak internetének tervezésének és kezelésének fejlődő jellegét, az IoT -megoldások fenntartható és biztonságos telepítését az "anarchikus skálázhatóság" érdekében kell megtervezni. Az anarchikus skálázhatóság fogalmának alkalmazását ki lehet terjeszteni a fizikai rendszerekre (azaz az ellenőrzött valós objektumokra), mivel ezeket a rendszereket úgy tervezték, hogy figyelembe vegyék a bizonytalan irányítási jövőket. Ez a kemény, anarchikus skálázhatóság tehát utat kínál a dolgok internete szerinti megoldásokban rejlő lehetőségek teljes körű kiaknázásához azáltal, hogy szelektíven korlátozza a fizikai rendszereket, hogy lehetővé tegye az összes kezelési rendszert anélkül, hogy kockáztatná a fizikai kudarcot.

A Brown Egyetem informatikusa, Michael Littman azzal érvelt, hogy a tárgyak internetének sikeres végrehajtásához meg kell fontolni az interfész használhatóságát, valamint magát a technológiát. Ezeknek az interfészeknek nemcsak felhasználóbarátabbaknak, hanem jobban integráltaknak is kell lenniük: "Ha a felhasználóknak különböző interfészeket kell megtanulniuk a porszívójukhoz, záraikhoz, öntözőberendezéseikhez, lámpáikhoz és kávéfőzőikhez, nehéz azt mondani, hogy életük könnyebb lett. "

A környezeti fenntarthatóság hatása

A tárgyak internetes technológiáival kapcsolatos aggályok mindezen félvezető eszközök gyártásának, használatának és esetleges ártalmatlanításának környezeti hatásaira vonatkoznak. A modern elektronika tele van nehézfémek és ritkaföldfémek széles választékával, valamint nagyon mérgező szintetikus vegyszerekkel. Ez rendkívül megnehezíti a megfelelő újrahasznosítást. Az elektronikus alkatrészeket gyakran elégetik vagy rendszeres hulladéklerakókba helyezik. Továbbá tovább nőnek a modern elektronikus alkatrészek szerves részét képező ritkaföldfémek bányászásának emberi és környezeti költségei. Ez társadalmi kérdésekhez vezet az IoT -eszközök élettartamukra gyakorolt ​​környezeti hatásaival kapcsolatban.

Az eszközök szándékos elavulása

Az Electronic Frontier Foundation aggodalmát fejezte ki amiatt, hogy a vállalatok felhasználhatják a csatlakoztatott eszközök támogatásához szükséges technológiákat, hogy szándékosan letiltsák vagy " lefalazzák " ügyfeleik eszközeit egy távoli szoftverfrissítésen keresztül vagy az eszköz működéséhez szükséges szolgáltatás letiltásával. Az egyik példában az "Élettartamú előfizetés" ígéretével értékesített otthoni automatizálási eszközök használhatatlanná váltak, miután a Nest Labs megvásárolta a Revolv -t, és úgy döntött, hogy leállítja a Revolv -eszközök működtetéséhez használt központi szervereket. Mivel a Nest az Alphabet (a Google anyavállalata) tulajdonában lévő vállalat, az EFF szerint ez "szörnyű precedenst teremt egy olyan vállalat számára, amely arra törekszik, hogy önvezető autókat, orvosi eszközöket és egyéb csúcskategóriás eszközöket értékesítsen, amelyek elengedhetetlenek egy az ember megélhetését vagy fizikai biztonságát. "

A tulajdonosoknak szabadon kell irányítaniuk eszközeiket egy másik szerverre, vagy együttműködhetnek a továbbfejlesztett szoftvereken. Az ilyen intézkedések azonban megsértik az Egyesült Államok DMCA 1201. szakaszát, amely csak a "helyi felhasználásra" vonatkozó kivételt tartalmaz. Ez arra kényszeríti a barkácsolókat, akik továbbra is a saját berendezéseiket szeretnék használni, egy törvényes szürke területre. Az EFF úgy gondolja, hogy a vevőknek meg kell tagadniuk az elektronikát és szoftvereket, amelyek a gyártó kívánságait a sajátjuk fölé helyezik.

Az értékesítés utáni manipulációk példái közé tartozik a Google Nest Revolv, az Androidon letiltott adatvédelmi beállítások , a Sony letiltja a Linuxot a PlayStation 3-on , a kikényszerített EULA a Wii U-n .

Zavaros terminológia

Kevin Lonergan, az Information Age nevű üzleti technológiai magazin az IoT -t körülvevő kifejezéseket "terminológiai állatkertként" említette. A világos terminológia hiánya nem „gyakorlati szempontból hasznos”, és „zavart okoz a végfelhasználó számára”. Az IoT térben tevékenykedő vállalat bármiben dolgozhat, ami az érzékelőtechnológiával, a hálózatépítéssel, a beágyazott rendszerekkel vagy az elemzéssel kapcsolatos. Lonergan szerint az IoT kifejezést az okostelefonok, táblagépek és ma ismert készülékek előtt alkották meg, és létezik egy hosszú lista a különböző mértékű átfedésekkel és technológiai konvergenciával rendelkező kifejezésekről : dolgok internete, minden internet (IoE ), Áruk internete (ellátási lánc), ipari internet, átfogó számítástechnika , átfogó érzékelés, mindenütt jelenlévő számítástechnika , számítógépes-fizikai rendszerek (CPS), vezeték nélküli érzékelőhálózatok (WSN), intelligens objektumok , digitális iker , kibertárgyak vagy avatárok, együttműködő objektumok, gépről gépre (M2M), környezeti intelligencia (AmI), működési technológia (OT) és információs technológia (IT). Ami a IIoT-t, az IoT ipari alterületét illeti, az Ipari Internet Konzorcium szókincs-munkacsoportja létrehozott egy „közös és újrahasználható fogalomszótárat”, hogy biztosítsa az „egységes terminológiát” az Ipari Internet Konzorcium által kiadott kiadványokban. Az IoT One létrehozott egy IoT kifejezések adatbázist, amely tartalmazza az új kifejezés riasztását, amelyet értesíteni kell az új kifejezés közzétételéről. 2020 márciusától ez az adatbázis 807 tárgyak internetével kapcsolatos kifejezést összesít, miközben az anyag "átlátható és átfogó" marad.

Az IoT elfogadásának akadályai

Az interoperabilitás hiánya és az értékajánlatok tisztázatlansága

Annak ellenére, hogy közösen hisznek az IoT lehetőségeiben, az ipar vezetői és a fogyasztók akadályokba ütköznek az IoT technológia szélesebb körű bevezetése előtt. Mike Farley a Forbes-ban azzal érvelt, hogy bár az IoT-megoldások vonzóak a korai alkalmazók számára , vagy hiányzik belőlük az interoperabilitás, vagy nem egyértelműek a végfelhasználók. Az Ericsson tanulmánya az IoT dán vállalatok körében történő alkalmazásáról azt sugallja, hogy sokan küzdenek „annak meghatározása érdekében, hogy pontosan hol van az IoT értéke számukra”.

Adatvédelmi és biztonsági aggályok

Ami az IoT -t illeti, a felhasználó napi rutinjára vonatkozó információkat gyűjtik össze, hogy a felhasználó körül lévő „dolgok” együttműködjenek, hogy jobb szolgáltatásokat nyújtsanak, amelyek megfelelnek a személyes preferenciáknak. Amikor a felhasználót részletesen leíró összegyűjtött információ több ugráson keresztül halad a hálózatban a szolgáltatások, eszközök és hálózatok különböző integrációja miatt, az eszközön tárolt információk sebezhetőek az adatvédelem megsértése miatt az IoT hálózatban meglévő csomópontok veszélyeztetése miatt .

Például 2016. október 21 -én a többszörös elosztott szolgáltatásmegtagadás (DDoS) megtámadja a Dyn tartománynév -rendszer -szolgáltató által üzemeltetett rendszereket , ami több webhely, például a GitHub , a Twitter és mások elérhetetlenségét okozta . Ezt a támadást egy botneten keresztül hajtják végre, amely nagyszámú IoT -eszközt tartalmaz, beleértve az IP -kamerákat, az átjárókat és még a bébiőröket is.

Alapvetően 4 biztonsági célkitűzést kell megkövetelnie az IOT -rendszernek: (1) az adatok bizalmas kezelése : illetéktelen felek nem férhetnek hozzá az átvitt és tárolt adatokhoz. (2) az adatok integritása : észlelni kell az átvitt és tárolt adatok szándékos és nem szándékos sérülését . ( 3) visszautasítás : a feladó nem tagadhatja, hogy adott üzenetet küldött. (4) adatok elérhetősége: a továbbított és tárolt adatoknak a szolgáltatásmegtagadási támadások ellenére is hozzáférhetőnek kell lenniük az arra jogosult felek számára .

Az információs adatvédelmi előírások azt is előírják a szervezeteknek, hogy gyakorolják az "ésszerű biztonságot". Kaliforniai SB-327 Információvédelem: csatlakoztatott eszközök. "megkövetelné a csatlakoztatott eszközök gyártójától, hogy ezek a kifejezések meghatározottak legyenek, hogy az eszközt olyan ésszerű biztonsági jellemzőkkel vagy jellemzőkkel ruházzák fel, amelyek megfelelnek az eszköz jellegének és funkciójának, és megfelelnek az általuk gyűjtött, tartalmazott vagy továbbítani, és úgy tervezték, hogy megvédje az eszközt és az abban található információkat az illetéktelen hozzáféréstől, megsemmisítéstől, használattól, módosítástól vagy nyilvánosságra hozataltól, az előírásoknak megfelelően. " Mivel minden szervezet környezete egyedi, kihívást jelenthet annak bemutatása, hogy mi az „ésszerű biztonság”, és milyen potenciális kockázatokat rejthet magában az üzlet. Az Oregon HB 2395 -ös „A csatlakoztatott eszközt gyártó, értékesítő vagy eladni kínáló személyét ] gyártójának fel kell szerelnie a csatlakoztatott eszközt ésszerű biztonsági funkciókkal, amelyek megvédik a csatlakoztatott eszközt és a csatlakoztatott eszköz által gyűjtött, tárolt vagy tárolt információkat ] az üzleteket a hozzáféréstől, megsemmisítéstől, olyan módosítás, felhasználás vagy közzététel, amelyet a fogyasztó nem engedélyez. "

Hagyományos irányítási struktúra

Egy, az Ericsson által kiadott tanulmány a tárgyak internetének dán vállalatok körében történő bevezetésével kapcsolatban „összeütközést talált az IoT és a vállalatok hagyományos irányítási struktúrái között, mivel az IoT továbbra is bizonytalanságokat és történelmi elsőbbségek hiányát jelenti”. A megkérdezett válaszadók 60 százaléka kijelentette, hogy "nem hiszi, hogy rendelkeznek a szervezeti képességekkel, és négy közül három nem hiszi, hogy rendelkeznek az IoT -lehetőség megragadásához szükséges folyamatokkal". Ez a szervezeti kultúra megértésének szükségességéhez vezetett a szervezeti tervezési folyamatok megkönnyítése és az új innovációmenedzsment gyakorlatok tesztelése érdekében. A digitális vezetés hiánya a digitális átalakulás korában az innovációt és az IoT elfogadását is olyan mértékben elfojtotta, hogy a bizonytalansággal szemben sok vállalat "várta a piaci dinamika megjelenését", vagy további lépéseket az IoT -val kapcsolatban "függőben volt a versenytárs lépéseiről, az ügyfelek vonzásáról vagy a szabályozási követelményekről." E vállalatok egy része azt kockáztatja, hogy "kodaked" - "a Kodak piacvezető volt, amíg a digitális zavarok el nem zárta a digitális fényképezést a filmfotózással" - nem "látja az iparukat befolyásoló romboló erőket", és "nem igazán veszi fel az új üzleti modelleket a romboló változás" kinyílik. " Scott Anthony a Harvard Business Review -ben azt írta, hogy a Kodak "létrehozott egy digitális fényképezőgépet, befektetett a technológiába, és még azt is megértette, hogy a fényképeket online megosztják", de végül nem vette észre, hogy "az online fényképmegosztás az új üzlet, nem csak egy módszer a nyomtatási üzletág bővítésére. "

Üzleti tervezés és projektmenedzsment

A 2018 -as tanulmány szerint az IoT -telepítések 70–75% -a beragadt a kísérleti vagy prototípus szakaszba, és részben az üzleti tervezés hiánya miatt nem tudta elérni a skálát.

Az IoT irodalommal és projektekkel kapcsolatos tanulmányok azt mutatják, hogy az IoT -projektekben a technológia aránytalanul kiemelkedő szerepet játszik, amelyet gyakran a technológiai beavatkozások vezérelnek, nem pedig az üzleti modell innovációja.

Annak ellenére, hogy a tudósok, mérnökök és menedzserek világszerte folyamatosan dolgoznak az IoT -termékek előnyeinek létrehozásán és kiaknázásán, vannak hibák az ilyen projektek irányításában, irányításában és végrehajtásában. Az információ és más mögöttes technológiák terén elért óriási lendület ellenére az IoT továbbra is összetett terület, és az IoT -projektek kezelésének problémájával még foglalkozni kell. Az IoT projekteket másképpen kell futtatni, mint az egyszerű és hagyományos informatikai, gyártási vagy építési projekteket. Mivel az IoT projektek hosszabb projektidőt tartalmaznak, hiányoznak a képzett erőforrások és számos biztonsági/jogi kérdés merül fel, szükség van új és kifejezetten tervezett projektfolyamatokra. A következő irányítási technikáknak javítaniuk kell az IoT -projektek sikerességét:

• Külön kutatási és fejlesztési szakasz 
• A Proof-of-Concept/Prototype a tényleges projekt megkezdése előtt 
• Interdiszciplináris technikai ismeretekkel rendelkező projektmenedzserek 
• Univerzálisan meghatározott üzleti és műszaki zsargon

Lásd még

Hivatkozások

Bibliográfia

• Acharjya, DP; Geetha, MK, szerk. (2017). A dolgok internete: új fejlesztések és elképzelt alkalmazások . Springer. o. 311. ISBN 9783319534725.
• Li, S .; Xu, LD, szerk. (2017). A tárgyak internetének biztosítása . Syngress. o. 154. ISBN 9780128045053.
• Rowland, C .; Goodman, E .; Charlier, M .; et al., szerk. (2015). Összekapcsolt termékek tervezése: UX a tárgyak fogyasztói internetéhez . O'Reilly Media. o. 726. ISBN 9781449372569.
• Thomas, Jayant; Traukina, Alena (2018). Ipari internetes alkalmazásfejlesztés: Egyszerűsítse az IIoT fejlesztését a nyilvános felhő és a natív felhőszolgáltatások rugalmasságával . Packt Kiadó. o. 25. ISBN 978-1788298599.
• Stephenson, W. David (2018). A jövő okos: hogyan használhatja ki cége a tárgyak internetét-és hogyan nyerhet egy összekapcsolt gazdaságban . HarperCollins Vezetőség. o. 250. ISBN 9780814439777.