هر چند که اینترنت اشیا امروزه به یکی از کاربردی‌ترین تکنولوژی‌ها تبدیل شده است و در بسیاری از صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد، افراد کمی با معماری اینترنت اشیا و نحوه کار کردن آن آشنا هستند. اگر شما هم جز آن دسته از افرادی هستید که قصد دارید اطلاعات خود را در خصوص این موضوع افزایش دهید مطالعه ادامه این مطلب می‌تواند برای شما مفید و کاربردی باشد.
آشنایی با معماری اینترنت اشیا
به‌طورکلی در حال حاضر معماری استانداردی در سطح جهانی برای اینترنت اشیا طراحی و ساخته نشده است و به همین علت نیز توضیح در خصوص معماری اینترنت اشیا می‌تواند کمی سخت و مشکل‌ساز باشد. اگر بخواهیم به طورکلی در خصوص این موضوع صحبت کنیم می‌توان گفت که معماری IoT به طور کامل به نحوه عملکرد و پیاده‌سازی اجزا و بخش‌های مختلف آن بستگی دارد. بااین‌حال، یک فرایند اساسی در این زمینه وجود دارد که اینترنت اشیا دقیقاً بر پایه و اساس آن ساخته شده است.این معماری که امروزه با نام معماری چهار لایه اینترنت اشیا نیز نامیده می‌شود
اجزای اصلی اینترنت اشیا
نکته‌ای که باید به آن دقت داشته باشید این است که این معماری چهار لایه مبتنی بر دستگاه‌ها، نحوه طراحی ساختار شبکه و فناوری‌های ابری است که در دستگاه‌های اینترنت اشیا به کار می‌روند. پس به طورکلی این نوع معماری می‌تواند نحوه ارتباط دستگاه‌های اینترنت اشیا با یکدیگر را مشخص کند. در ادامه ساختار اینترنت اشیا را معرفی می‌کنیم.
لایه حسگرها
سنسورهایی که در تجهیزات و دستگاه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند اولین لایه از معماری اینترنت اشیا را تشکیل می‌دهند. این سنسورها و حسگرها قادر هستند از طریق پارامترهای فیزیکی و محیطی که برای آنها تعریف شده است داده‌ها را دریافت کرده و آنها را پردازش کنند. از طرف دیگر آنها قادر هستند که این اطلاعات و داده‌های جمع‌آوری شده را از طریق شبکه به سایر تجهیزاتی که در دنیای اینترنت اشیا به کار می‌روند نیز منتشر کنند.
پیشنهاد مطالعه : انبار هوشمند چیست؟
این لایه از معماری IoT از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است؛ چراکه اگر اطلاعات و داده‌های جمع‌آوری‌شده دقت بالایی نداشته باشند نمی‌توان اطلاعات مناسبی را از آنها استخراج کرد و همین عامل نیز باعث عملکرد نادرست کل سیستم خواهد شد.
لایه شبکه
لایه شبکه در انتقال داده‌هایی که از حسگرها جمع آوری می‌شود نقش کلیدی و بسیار مهمی را ایفا می‌کند. در این لایه سیستمی با نام سیستم DAS تعریف شده که فرآیند تجمیع و تبدیل داده‌ها را انجام می‌دهد. از طرف دیگر این سیستم می‌تواند عملیات تبدیل داده‌های آنالوگ حسگرها به داده‌های دیجیتال مورد نیاز در سایر تجهیزات را انجام دهد.
بسیاری از عملکردهای اساسی در سیستم‌های اینترنت اشیا مانند محافظت در برابر بدافزارها، فیلترکردن اطلاعات و گاهی اوقات تصمیم‌گیری بر اساس داده‌های ورودی و خدمات مربوط به مدیریت داده‌ها در همین لایه انجام می‌شود. پس لایه شبکه را نیز می‌توان از جمله لایه‌های بسیار مهم در معماری IoT به شمار آورد.
لایه پردازش داده
این لایه از معماری اینترنت اشیا در واقع وظیفه پردازش اکوسیستم اینترنت اشیا را برعهده دارد. در این بخش داده‌ها از قبل از طریق لایه شبکه به مرکز تجزیه‌وتحلیل داده ارسال شده‌اند و داده‌های دریافت شده با استفاده از برنامه‌های نرم‌افزاری که اغلب به‌صورت تجاری طراحی شده و مبتنی بر هوش مصنوعی و تکنیک‌های یادگیری ماشین هستند استفاده می‌شود. داده‌های دریافت‌شده در این بخش پردازش شده و بینشی کلی از طریق آنها به دست می‌آید که این بینش می‌تواند برای تصمیم‌گیری‌های آینده تجهیزات اینترنت اشیا مفید و سودمند باشد.
این لایه در واقع نقش مغز را در معماری IoT ایفا می‌کند و به همین علت نیز عملکرد درست آن از اهمیت زیادی برخوردار است که برای داشتن چنین عملکردی حتماً باید از نرم‌افزارهای استاندارد و قوی استفاده کرد.
لایه اپلیکیشن
آخرین لایه از معماری چهار لایه‌ای اینترنت اشیا مربوط به لایه اپلیکیشن است. این لایه که با نام‌های مرکز داده یا مرکز ابری نیز شناخته می‌شود در واقع مدیریت داده‌ها را انجام می‌دهد. داده‌ها زمانی که دریافت شده و توسط لایه‌های قبلی پردازش می‌شوند وارد این لایه شده و سیستم‌های تصمیم‌گیری روی داده‌ها عملیاتی را انجام می‌دهند. در واقع این لایه همان لایه‌ای است که با کاربران نهایی در ارتباط است. این لایه بر اساس نوع کاربرد اینترنت اشیا در صنایع مختلف از جمله کشاورزی، مراقبت‌های بهداشتی، هوا و فضا و … عملکرد متفاوتی خواهد داشت.
پیشنهاد مطالعه : کشاورزی هوشمند
خلاصه مطلب
معماری اینترنت اشیا به‌طورکلی از چهار لایه مختلف تشکیل شده است که این چهار لایه شامل موارد زیر هستند:
- لایه حسگرها که وظیفه دریافت اطلاعات را برعهده دارد.
- لایه شبکه که وظیفه انتقال داده‌های دریافت شده را برعهده دارد.
- لایه پردازش اطلاعات و داده‌ها که می‌تواند از داده‌های دریافت شده نتیجه‌گیری‌هایی را به دست بیاورد.
- و در نهایت لایه اپلیکیشن که به طور مستقیم با کاربر در ارتباط است هستند.
عملکرد درست هریک از این لایه‌ها برای عملکرد درست تجهیزات اینترنت اشیا لازم و ضروری خواهد بود.
منابع: