پروژه بررسی پلتفرم های سخت افزاری و نرم افزاری پیاده سازی اینترنت اشیا

پایان نامه بررسی پلتفرم های سخت افزاری و نرم افزاری پیاده سازی اینترنت اشیا یک پژوهش کامل میباشد و در 5 فصل تنظیم شده است.این پایان نامه با معرفی اینترنت اشیا و شرکت های سرویس دهنده به بررسی سخت افزار و نرم افزار پارتیکل پرداخته و چند پروژه عملی با این پلتفرم با ارایه سورس کدها پرداخته است.شما میتوانید فهرست مطالب پروژه را در ادامه مشاهده نمایید.

پایان نامه بصورت فایل قابل ویرایش ورد(WORD) در 80 صفحه برای رشته کامپیوتر و IT در پایین همین صفحه قابل دانلود میباشد. شایسته یادآوری است که پروژه از ابتدا تا آخر ویرایش وتنظیم , سکشن بندی (section) ، نوشتن پاورقی (Footnote) و فهرست گذاری کامل شده وآماده تحویل یا کپی برداری از مطالب مفید آن است. 

چکیده :

در این پژوهش قصد دارم شما را با یکی از جدیدترین مفاهیم دنیای آی تی آشنا کنم.مفهومی که با نام اینترنت اشیاء شناخته می شود و چندسالی است که به موضوع داغ نمایشگاه های تکنولوژی تبدیل شده است، پس در ادامه با ما همراه باشید.

اینترنت یک سامانه ارتباطی جهانی برای داده هاست و یا می توان گفت یک محیط(بستر) برای برقراری ارتباط و دسترسی به اطلاعات از راه دور می باشد که زمان زیادی از حضور این فناوری در زندگی جوامع بشری نمی گذرد.افراد از طریق دستگاه های خود مانند لپ تاپ ها،گوشی های هوشمند و… به کمک اینترنت با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند که در واقع می توان گفت اینترنت از افراد،دستگاه های کلاینت و سرور ها تشکیل می شود. اما این تکنولوژی در سال های اخیر دچار تغییراتی بنیادین شده است.[3]گروه جدیدی از بازیگران به اینترنت اضافه شده اند که عامل اصلی این تحول محسوب می شوند. این بازیگران تحت عنوان «اینترنت اشیاء» پا به این عرصه گذاشته اند و تصمیم دارند تعریف دیگری از اینترنت ارائه دهند. تلاش من در این پژوهش بر این است تا شما را با این عضو جدید اینترنت و تأثیرات آن بر آینده زندگی بشر آشنا کنم. 

IoT یا Internet of Things و یا اینترنت اشیا مبحث تقریبا جدیدی است که در حال گسترش می‌باشد. در اینترنت اشیا، برای بدست آوردن زندگی هوشمند تلاش می شود؛ بدین صورت که می توان از طریق بستری مانند اینترنت که امروزه به شدت فراگیر شده است، دستگاه های که هوشمند تر کرده ایم (مانند یخچال، ماشین لباس شویی، خودرو، سنسورها و ...) را با هم مرتبط سازیم. برای این کار پروتکل ها، مسایل امنیتی و روش های بهبود یافته برای ارتباط بهتر دستگاه ها با هم در حال پیشنهاد شدن است، مصداق آن نیز تعداد مقالات علمی ای می باشد که به طور فزآینده ای در حال پذیرش شدن در مجامع علمی هستند. 

صحبت در مورد اینترنت اشیا به اینجا ختم نمی شود. علی رغم توجه ویژه ی مجامع علمی، شرکت های نرم افزاری نیز شروع به ساخت نمونه های اولیه و پلتفرم های مختلف برای آنها کرده اند. پلتفرم هایی که با استفاده از آنها می توانید بین دستورات نرم افزاری تان و سخت افزار تان ارتباط برقرار کنید. در لیست زیر برخی از این پلفترم ها به طور مختصر معرفی شده اند.

واژه های کلیدی:

IoT، Internet of Things،اینترنت اشیا ، پلتفرم های اینترنت اشیا،ارتباطی جهانی، تکنولوژی ، سخت افزار ، نرم افزار .

فهرست مطالب

فصل اول ، آشنایی با اینترنت اشیا

1-1- مقدمه. 2

1-2- تاریخچه اینترنت اشیا2

1-3- مفهوم اینترنت اشیا2

1-4- معماری و ساختار اینترنت اشیا5

1-4-1- مبناها7

1-4-2- پروژه CUBIQ.. 8

1-4-3- معماری CUBIQ.. 8

1-5- محصولات تجاری.. 8

1-6- پروتکل‌های ارتباطی.. 9

1-6-1- پروتکل انتقال کنترل جریان SCTP. 9

1-6-2- پروتکل هویت میزبان HIP. 10

1-6-3- پروتکل IP. 10

1-6-4- NEMO، پروتکل توسعه یافته IP. 11

1-7- ناهماهنگی در مؤلفه‌های کلیدی معماری.. 11

1-8- مفهوم ماشین به ماشین ( M2M ) در اینترنت اشیاء13

1-9- مشکلات و دغدغه های امنیتی اینترنت اشیاء14

1-9-1- معماری امن در اینترنت اشیاء15

1-10- اینترنت اشیاء و تشدید شکاف دیجیتال.. 16

فصل دوم ، سرویس دهندگان اینترنت اشیا

2-1- مقدمه. 20

2-2- سامسونگ.... 20

2-3- مایکروسافت... 22

2-4-ARM... 24

2-5- گوگل.. 26

2-6- اپل.. 27

2-7- سونی.. 28

2-8- هواوی.. 29

2-9-کوالکام. 30

2-10- اینتل.. 31

2-11- مدیاتک.... 32

2-12- پلتفرم پارتیکل.. 37

فصل سوم ، بررسی سخت افزار پلتفرم Particle

3-1- معرفی پروژه پارتیکل.. 39

3-1-1-برد Spark Core. 40

3-1-2- برد Particle Photon. 40

3-1-3-برد Electron. 41

3-2- بررسی سخت افزار برد Spark Core. 43

3-3- برنامه نویسی سخت افزاری Particle. 46

3-3-1- توابع ارتباط با کلود. 47

3-3-2- متغیر کلود. 47

3-3-3- فانکشن کلود. 48

3-3-4- توابع WiFi49

فصل چهارم ، بررسی نرم افزار پلتفرم Particle

4-1- Particle CLI52

4-2-Cloud API55

فصل پنجم ، پیاده سازی و بررسی پروژه عملی با پلتفرم پارتیکل

5-1- شروع کار با پلتفرم Particle. 59

5-2- نحوه کار با Particle Dev. 60

5-3- تشریح پروژه61

5-3-1- سخت افزار پروژه62

5-3-2- برنامه میکروکنترلر. 64

5-3-3- اپلیکیشن اندروید. 67

منابع فارسی.. 69

منابع انگلیسی.. 71

فهرست شکل ها و جدول ها

شکل (1-1) ارزش تجاری IoT. 3

شکل (1-2) ساختار اینترنت اشیا5

شکل (1-3) ارتباط دستگاهها در اینترنت اشیا6

شکل (1-4) فرآینده‌ای تجاری هوشمند اینترنت اشیا؛ افزایش خودکار سازی محصولات وسرویس ها از اهداف اصلی اینترنت اشیا است.7

شکل (1-5) مفهوم ماشین به ماشین برای اینترنت اشیا13

شکل (1-6) نیازمندیهای امنیتی IoT. 15

شکل (1-7) معماری امنیتی IoTو نیازمندیهای امنیتی در هر لایه. 16

شکل (1-8) ده کشور برتر در استفاده از IoT. 18

جدول(2-1) موارد قابل مشاهده درمحصولات مدیاتک.... 33

جدول(2-2) محصولات مدیاتک -Aster35

شکل (2-1) نقشه شماتیک برد MT2502Aمدیاتک.... 36

شکل (2-2) بردهای پروتوتایپسخت افزار تحت شبکهپارتیکل.. 37

شکل (3-1) برد سخت افزاری پروژه پارتیکل.. 39

شکل (3-2) برد Spark Core. 40

شکل (3-3) برد Particle Photon. 41

شکل (3-4) برد Electron. 42

شکل (3-5) قسمتی از نقشه شماتیک برد Spark Core. 43

شکل (3-6) ماژول استفاده شده برای ارتباط با وای فای در برد CC3000. 44

شکل (3-7) قسمت دوم شماتیک مدار برد Spark Core. 45

شکل (3-8) میکروکنترلر استفاده شده در برد STM32F103CBT6. 46

شکل (5-1) بلوک دیاگرام سخت افزار پروژه62

شکل(5-2) سنسور SMT160 به همراه ترتیب پایه ها62

شکل(5-3) شیر برقی کنترل دمای (مورد استفاده در پروژه)63

شکل(5-4) رله حالت جامد p202mb-3g ساخت شرکت Omron. 64

شکل (5-5) محیط اپلیکیشن اندروید پروژه68

تحقیق در مورد اینترنت اشیا iot

مقدمه

اینترنت شبکه‌ی جهانی است که ارتباط تمامی کاربران را با هم برقرار می‌کند، اما ساختار این شبکه در حال تغییر است. همه‌ی ما از لپ‌تاپ‌ها، تبلت‌ها و گوشی‌های هوشمند جهت برقراری ارتباط بین دوستان خود استفاده می‌کنیم. اغلب اطلاعات بین ما و دوستان از طریق سرورهایی که وظیفه‌ی اجرای سایت را برعهده دارند و نرم‌افزارهای ایمیل رد و بدل می‌شود. درنهایت می‌توان گفت اینترنت از کاربران، دستگاه‌های سمت کلاینت و سرورها تشکیل شده است؛ اما عضو جدیدی در حال اضافه شدن به این مجموعه‌ است. این عضو جدید کاربر نیست و از آن به عنوان «Things» یا اشیا یاد می‌شود، این کلمه از عبارت «the Internet of Things» برگرفته شده است. یک «شی» ممکن است به هر دستگاهی که دارای سنسوری جهت تبادل اطلاعات است خطاب شود. مثال‌هایی از این سنسورها شامل سنسور دما، سنسورهای ترافیک و سنسورهای اندازه گیری انرژی است. مثلا سنسور دما می‌تواند در یک ترموستات، سنسور اندازه گیری میزان برق مصرفی در منازل و سنسور ترافیک در سیگنال‌های ترافیکی جای گیرند. تمامی این سنسورها اطلاعاتی را به دستگاه مقصد می‌فرستند تا این دستگاه‌ها بر اساس این اطلاعات تصمیم‌هایی را اتخاذ کنند. این اتفاق هنوز نیفتاده یا حتی ممکن است رخ داده باشد اما در آینده‌ای نزدیک بسیاری از کارها و اطلاعات ما از طریق اینترنت و بین افراد مختلف توسط دستگاه‌های هوشمند رد و بدل خواهند شد. دستگاه‌های هوشمندی مانند گوشی‌های هوشمند، اینترنت، ایمیل و شبکه‌های اجتماعی باعث شده‌اند تا امورات شخصی و کارهای ما به نحوی متفاوت انجام پذیرند. به واضح می‌توان گفت که اینترنت اشیا تاثیر بسیاری را در زندگی همه‌ی کاربران خواهد داشت.

به اختصار اینترنت اشیا (IOT) به انگلیسی به طور کلی اشاره دارد به بسیاری از اشیا و وسایل محیط پیرامون مان که به شبکه اینترنت متصل شده و بتوان توسط اپلیکیشن های موجود در تلفن های هوشمند و تبلت کنترل و مدیریت شوند.معماری آن در Auto-ID Center در مؤسسه فناوری ماساچوست(MIT) طراحی شد.

اینترنت اشیا به چه معناست

عبارت اینترنت اشیا، برای نخستین بار در سال ۱۹۹۹ توسط کوین اشتون مورد استفاده قرار گرفت و جهانی را توصیف کرد که در آن هر چیزی، از جمله اشیا بی جان، برای خود هویت دیجیتال داشته باشند و به کامپیوترها اجازه دهند آن ها را سازماندهی و مدیریت کنند. اینترنت در حال حاضر همه مردم را به هم متصل می کند ولی با اینترنت اشیاء تمام اشیاء به هم متصل می شوند .

بر اساس تعریفی که " گروه راه­ حل­ های کسب­ و کار اینترنتی سیسکو (IBSG) " ارائه کرده است؛ "اینترنت اشیاء" به صورت ساده، به نقطه ­ای از زمان اطلاق می­ شود که در آن نسبت به انسان ­ها، تعداد اشیاء بیشتری به اینترنت متصل باشند. به این منظور که اکثر وسایلی که به طور روزمره از آن­ها استفاده می کنیم (از قبیل خودرو، منازل و تجهیزات درون آن و هرآنچه که به نحوی با آن سر و کار داریم) از بستر اینترنت استفاده کند.

در حالت کلی می‌توان گفت اینترنت اشیا شبکه‌ای از اشیاء فیزیکی تعبیه شده با قطعات الکترونیکی، نرم افزار، سنسورها و اتصالات است تا آن‌ها توسط تبادل اطلاعات با تولید کننده، اپراتور و یا دستگاه‌های دیگر قادر به ارائه ارزش و خدمات بیشتر باشند. هر کدام از اعضاء اینترنت اشیاء به تنهایی توسط سیستم تعبیه شده در آن، قادر به شناسایی است و همچنین می‌تواند با زیر ساخت اینترنتِ موجود نیز تعامل داشته باشد. اینترنت اشیا مفهومی محاسباتی است برای توصیف آینده‌ای که در آن اشیای فیزیکی یکی پس از دیگری به اینترنت وصل می‌شوند و با اشیای دیگر در ارتباط قرار می‌گیرند. در این تکنولوژی به هر چیز یک شناسه «ID» منحصر به فرد و همچنین یک IPتعلق می‌گیرد که بتواند داده‌ها را برای پایگاه داده مشخص شده ارسال کنند.

تعداد صفحات 30 word

شماره گذاری شده و آماده پرینت

فهرست مطالب

مقدمه. 1

اینترنت اشیا به چه معناست... 2

اینترنت اشیا همه چیز را تغییر میدهد. 3

اینترنت اشیا چه کاری را انجام می دهد. 5

اینترنت اشیاء به عنوان یک شبکه برای شبکه ها 7

چرا "اینترنت اشیاء" مهم است؟. 9

اینترنت اشیاء: نخستین تحول اینترنت... 9

برخی از کاربردها اینترنت اشیا : 10

چالش‌هااینترنت اشیا: 11

مسائل حقوقی اینترنت اشیاء. 14

چه شرکت‌هایی بر روی این تکنولوژی کار می‌کنند؟. 14

اینترنت اشیا در ایران.. 15

مبناهای اینترنت اشیا 15

اتحادیه اروپا از متولیان ارائه معماری اینترنت اشیا 16

پروژه CUBIQ.. 17

معماری CUBIQ.. 

محصولات تجاری.. 18

Zigbee. 18

Wireless HART. 18

Sun SPOT. 19

Representational State Transfer 19

پروتکل‌های ارتباطی.. 20

پروتکل انتقال کنترل جریان SCTP. 20

پروتکل هویت میزبان HIP. 20

پروتکل IP. 21

NEMO، پروتکل توسعه یافته IP. 22

ناهماهنگی در مؤلفه‌های کلیدی معماری.. 23

منابع.. 26

پاورپوینت سرویس دهندگان اینترنت اشیا

این تحقیق بصورت PowerPoint و با موضوع سرویس دهندگان اینترنت اشیا انجام گرفته است. برای رشته های مهندسی کامپیوتر و IT مناسب است و در 24 اسلاید کامل می باشد.

در ادامه سر تیتر های تحقیق آمده است . این پاورپوینت را می توانید بصورت کامل و آماده تحویل از پایین همین صفحه دانلود نمایید.

لازم به توضیح است که فونت های بکار رفته را نیز به همراه فایل دانلود خواهید کرد.

فهرست اسلایدها

سرویس دهندگان اینترنت اشیا

MicrosoftARMGoogleAppleSonyHuaweiQualcommIntelMediaTek(Particle(Spark 

معرفی پروژه پارتیکل

پروژه اینترنت اشیاء یکپارچگی فناوری ها برای محیط های هوشمند

پروژه اینترنت اشیاء یکپارچگی فناوری ها برای محیط های هوشمند یک پژوهش کامل میباشد و در 7 فصل تنظیم شده است.این پایان نامه با معرفی اینترنت اشیا به یکپارچگی فناوری ها برای محیط های هوشمند پرداخته است.شما میتوانید فهرست مطالب پروژه را در ادامه مشاهده نمایید.

پایان نامه بصورت فایل قابل ویرایش ورد(WORD) در 120 صفحه برای رشته کامپیوتر و IT در پایین همین صفحه قابل دانلود میباشد. شایسته یادآوری است که پروژه از ابتدا تا آخر ویرایش وتنظیم , سکشن بندی (section) ، نوشتن پاورقی (Footnote) و فهرست گذاری کامل شده وآماده تحویل یا کپی برداری از مطالب مفید آن است.

چکیده

اینترنت اشیا Internet of Thingsمفهومی جدید در دنیای فناوری اطلاعات و ارتباطات بوده و به طور خلاصه فناوری مدرنی است که در آن برای هر موجودی (انسان ،حیوان و یا اشیاء) قابلیت ارسال و دریافت داده از طریق شبکه های ارتباطی، اعم از اینترنت یا اینترانت، فراهم میشود.

دستگاه های هوشمند در دسته ای کلی به نام اینترنت اشیاء قرار میگیرند. اینترنت اشیاء در واقع به ارتباط اشیای مختلف از طریق اینترنت و برقراری ارتباط با یکدیگر می پردازد ،تا هدف آن یعنی فراهم کردن تجربه کاراتر و هوشمندتر محقق شود .همانند دیگر فناوری های جدید ،اینترنت اشیاء نیز میتواند درابتدا مفهومی سردرگم کننده به نظر برسد. همچنین این واژه به ویژه هنگامی که صحبت از استانداردهای مختلف و همچنین ایمنی و امنیت آن میشود، میتواند مفاهیم جدید و ویژهای پیدا کند.

به عبارت دیگر ایده طراحی دستگاههای مختلف با امکان برقراری ارتباط بیسیم به منظور رهگیری و کنترل از طریق اینترنت و یا حتی از طریق یک برنامه ساده مخصوص گوشیهای هوشمند، اصطلاح اینترنت اشیاء را توصیف میکند.

این پژوهش بر روی فناوری اطلاعات و ارتباطات متمرکز شده و شامل شرح توری و استفاده از سیستم های مربوط به پایانه ها، کامپیوترها، پردازش اطلاعات، پیاده سازی ،ارتباطات باسیم و بی سیم، معماری ،امنیت، آنتن و انتشار، نرم افزار و ... می باشد.

علاوه بر این، تحولات تقاضاهای جدید سیستمی در بازار به سوی محصولات و فناوری هایی مانند خدمات شخصی ارتباطات، سیستم های چندرسانه ای ،شبکه های سازمانی و سیستم های ارتباط نوری نیز بحث خواهد شد.

کلید واژه ها: اینترنت اشیاء، قفل های هوشمند، ترموستات های هوشمند، خودروهای هوشمند، شهرهای هوشمند، تولید هوشمند، انرژی هوشمند، حمل و نقل هوشمند ،بهداشت و درمان هوشمند ،رایانش ابری، سنجش مشارکتی، ابر داده، حسگرهای مجازی، شبکه های اجتماعی، امواج رادیویی بیسیم، WIFI، بلوتوث کم مصرف ، RFID ، NFC، استانداردZ-Wave، استانداردZigBee و .LoWPLAN4

فهرست مطالب

فصل اول ، مقدمه

1-1- مقدمه. 2

1-2- تاریخچه اینترنت اشیا2

1-3- اینترنت اشیاء در حال حاضر. 3

1-4- زمانی برای همگرایی.. 4

1-5- مفهوم اینترنت اشیا6

1-6- اینترنت اشیا و تاثیر آن بر داده8

1-7- اجزای تشکیل دهنده IoT. 8

1-8- اینترنت اشیا و تاثیر آن بر افراد ، فرآیندها ، داده و اشیا9

1-9- اینترنت اشیا و تاثیر آن بر اقتصاد جهانی.. 11

1-10- اینترنت اشیا و اکوسیستم M2M... 12

1-11- دلایل رشد اینترنت اشیا13

1-12- اینترنت اشیا و سایر فناوری ها15

1-13- مبناها در اینترنت اشیا16

1-14- محصولات تجاری در اینترنت اشیا16

1-15- طبقه‌بندی اشیا در اینترنت اشیا18

1-16- فناوری های اینترنت اشیا برای سال های 2017 و 2018 از نگاه گارتنر. 18

1-16-1- تجزیه و تحلیل اینترنت اشیا19

1-16-2- مدیریت دستگاه ها و اشیا اینترنت اشیا19

1-16-3- شبکه های اینترنت اشیا برد کوتاه و کم مصرف... 20

1-16-4- شبکه های کم مصرف WAN.. 20

1-16-5- پردازنده ها20

1-16-6- سیستم های عامل اینترنت اشیا21

1-16-7- پردازش جریان رویداد. 21

1-16-8- پلت فرم های اینترنت اشیا21

1-16-9- اکوسیستم ها و استانداردهای اینترنت اشیا21

1-16-10-امنیت اینترنت اشیا22

1-17- به سمت جهان اینترنت اشیاء22

1-18- نتیجه گیری.. 23

فصل دوم، تحقیقات استراتژیک و ابداع برنامه کاری اینترنت اشیاء

2-1- چشم انداز اینترنت اشیاء25

2-2- تعریف مشترک اینترنت اشیاء27

2-3- تحقیقات استراتژیک اینترنت اشیاء و دستورالعمل نوآوری.. 32

2-4- برنامه ها و سناریوهای ارتباط.. 36

2-5- مشخصات کاربردی اینترنت اشیاء42

2-5-1- حوزه های کاربردی.. 44

فصل سوم، برنامه های کاربردی اینترنت اشیاء

3-1- برنامه های کاربردی.. 52

3-2- شهرهای هوشمند. 52

3-3- انرژی های هوشمند و شبکه هوشمند. 54

3-4- حمل و نقل و جابجایی هوشمند. 58

3-5- خانه های هوشمند، ساختمان های هوشمند و زیرساخت... 62

3-6- کارخانه های هوشمند و تولید هوشمند. 63

3-7- بهداشت و درمان هوشمند. 65

3-8- ردیابی و امنیت مواد غذایی و آب... 67

3-9- سنجش مشارکتی.. 68

3-10- شبکه های اجتماعی و اینترنت اشیاء71

فصل چهارم، اینترنت اشیاء و فناوری های اینترنت مرتبط به آینده

4-1- فناوری های اینترنت مرتبط به آینده73

4-2- اینترنت اشیاء و فناوری های معنایی.. 74

4-3- خودمختاری.. 74

4-3-1- خواص سیستم های خودکار اینترنت اشیاء75

4-3-1-1- خودسازگاری.. 75

4-3-1-2-خودسازماندهی.. 75

4-3-1-3- خودبهینه سازی.. 75

4-3-1-4- خودپیکربندی.. 75

4-3-1-5- محافظت از خود. 76

4-3-1-6- خودترمیمی.. 76

4-3-1-7- خودتوصیفی.. 76

4-3-1-8- خودشناسی.. 76

4-3-1-9- تأمین انرژی خود. 76

4-3-2- قانون کلی پژوهش برای سیستم اینترنت اشیاء خودکنترل.. 77

4-4- شناخت و آگاهی از وضعیت... 79

فصل پنجم ، زیرساخت ها

5-1- زیرساخت... 81

5-2- ادغام به صورت نری و مادگی.. 81

5-3- قابلیت های زیرساخت... 81

5-4- مدلسازی معنایی اشیاء82

5-5- مکان فیزیکی و موقعیت... 82

5-6- امنیت و حریم شخصی.. 82

5-7- سوالات پژوهشی مربوط به زیرساخت... 82

فصل ششم ، مدیریت اطلاعات

6-1- مدیریت اطلاعات... 85

6-2- جمع آوری و تجزیه و تحلیل داده (DCA)85

6-3- اطلاعات بزرگ... 87

6-4- شبکه های حسگر معنایی و حاشیه نویسی معنایی داده ها89

6-5- حسگرهای مجازی.. 90

6-6- پردازش رویدادهای پیچیده94

6-6-1- انواع پردازش رویدادهای پیچیده95

فصل هفتم، امنیت، حریم خصوصی و اعتماد

7-1- امنیت... 98

7-2- اعتماد برای اینترنت اشیاء98

7-3- امنیت برای اینترنت اشیاء99

7-4- حفظ حریم خصوصی برای اینترنت اشیاء100

منابع فارسی.. 102

منابع انگلیسی.. 104

فهرست شکل ها و جدول ها

شکل 1-1 : چرخه اینترنت اشیاء3

شکل 1-2- ماتریس نوآوری IERC - شاخه تحقیقاتی اتحادیه اروپا در زمینه اینترنت اشیاء5

شکل 1-3 : ارزش تجاری IoT. 7

شکل 1-4 : اجزاء تشکیل دهنده IoT. 9

شکل 1-5 : میدان عمل و تاثیرگذاری اینترنت اشیا10

شکل 1-6 : تاثیر اینترنت اشیا بر اقتصاد جهانی.. 11

شکل 1-7 : حوزه های مختلف تاثیر اینترنت اشیا بر اقتصاد جهانی.. 11

شکل 1-8 : برخی کاربردهای اینترنت... 12

شکل 1-9 : بازیگران مختلف اینترنت اشیا12

شکل 1-10 : مفهوم ماشین به ماشین برای اینترنت اشیا13

شکل 1-11 : مهمترین عوامل رشد اینترنت اشیا14

شکل 1-10: فرآینده‌ای تجاری هوشمند اینترنت اشیا؛ افزایش خودکار سازی محصولات و سرویس ها از اهداف اصلی اینترنت اشیا است.16

جدول 1-1 : ویژگیهای اشیای متصل.. 18

شکل 2-1 : همگرایی مصرف کننده، کسب و کار و اینترنت صنعتی.. 26

شکل2-2: همگرایی IP. 28

شکل 2-3 : اینترنت اشیاء به عنوان شبکه ای از شبکه ها29

شکل2-4 : عوامل رفتن به سوی یکپارچه سازی و دگرگونی ابر، لوله و فناوری های دستگاه30

شکل 2-5 : اینترنت از همه اشیاء31

شکل2-6 : همگرایی فناوری.. 32

شکل 2-7 : اینترنت اشیاء - فعال سازی فناوری ها34

شکل2-8 : محیط های هوشمند و ایجاد فضاهای هوشمند. 36

شکل2-10 : تصویر جهان هوشمند. 38

شکل2-11 : برنامه های اینترنت صنعتی.. 40

شکل 2-12 : اینترنت اشیاء جاسازی شده در برنامه های کاربردی اینترنت انرژی.. 41

شکل2-13 : ماتریس برنامه : نیاز اجتماعی در مقابل بخش های بازار44

شکل2-14: چرخه اطلاعات اینترنت صنعتی.. 45

شکل3-1 : یک روز در زندگی یک شهروند معمولی اروپایی در شهر هوشمند. 53

شکل3-2 : شبکه هوشمند. 55

شکل3-3 : اینترنت انرژی: اکوسیستم ساختمان مسکونی.. 56

شکل3-4 : چرخه تحرک الکتریکی.. 57

شکل3-5 : چرخه انرژی مستقل.. 59

شکل3-6 : ارتباط چرخه بر اساس فناوری PLC.. 61

شکل3-7 : بستر خانه های هوشمند. 62

شکل 3-8 : پلت فرم سلامت هوشمند. 65

شکل 3-9 : لایه های ارتباطات در سیستم عامل های سلامت هوشمند. 66

شکل 3-10 : اینترنت اشیاء و مفهوم خانه های هوشمند. 69

شکل3-11 : اینترنت اشیاء: چارچوب سیستم های هوشمند. 70

شکل 6-1: جریان اطلاعات بین دستگاه های واقعی، حسگرهای مجازی و فعال کننده ها91

شکل6-2: سطوح مختلف برای مجازی سازی حسگرها91

شکل 6-3: پردازش پیچیده رویدادها( CEP) و پردازش جریان رویدادها 93 (ESP)

پایان نامه ارشد ارائه راهکاری برای ارزیابی قابلیت اطمینان ارائه سرویس های M2M در بستر اینترنت اشیا

چکیده

در زمینه تکنولوژی ارتباطات هرکسی امروزه در مورد پتانسیل فراوان ارتباطات ماشین به ماشین صحبت می نماید و سعی در تصویرسازی این پتانسیل به روش خودشان دارند.کمبود استانداردهای معمول خیلی برای این تکنولوژی نوظهور مضر می‌باشد و این اصلیترین دلیل عدم علاقه برای سرمایه گذاری در این حوزه محسوب می‌شود. با توجه به وجود چندین تکنولوژی متفاوت که هر کدام می توانند بالقوه برای ارتباطات ماشین به ماشین مورد استفاده قرار بگیرند، مطالعه تکنولوژیهای گوناگون و معین کردن الزامات انتخاب یکی به جای دیگری مورد نیاز به نظر می‌رسد.

سیستم عامل اشیا به هم متصل تلاشی چشمگیر در راستای ارائه نوعی استانداردسازی برای ارتباطات ماشین به ماشین است. در حقیقت سیستم عامل اشیا به هم متصل را می‌توان یکی از اولین مراحل به سمت یک سیستم استاندارد شده ماشین به ماشین دانست. سیستم عامل اشیا به هم متصل نقش اساسی در دیدگاه آینده برای ارتباطات ماشین به ماشین دارد و در نتیجه به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته است. ایده مرتبط کردن هر شیای از طریق اینترنت سبب گشودن درهای جدیدی برای اپراتورهای شبکه مخابراتی و ارائه دهندگان سرویس می‌شود. در نتیجه، تحقیقات مهمی امروزه انجام پذیرفته تا قابلیتهای ارتباطات ماشین به ماشین را به عرصه ظهور برساند. هدف سیستم عامل اشیا به هم متصل فراهم آوردن بستری عام برای ارتباطات اشیا و ابزارهای موبایل است.به هر حال هرتکنولوژی نوینی، چالش‌هایی جدید با خود به همراه می‌آورد که در مورد اینترنت اشیا ملاحظات امنیتی و قابلیت اطمینان پذیری یکی ازآنهاست.قابلیت اطمینان پذیری یک سیستم توسط قابلیت اطمینان پذیری تک تک اجزای آن متصور می‌شود. استفاده از افزونگی به منظور ارتقای قابلیت اطمینان یک سیستم آنقدر که به نظر می‌رسد، جزیی نیست. این موضوع همیشه مورد خطاب در زمینه سود و هزینه خواهد بود.

در این تحقیق سعی شده است که با بررسی جنبه های غیر عملکردی تاثیرگذار بر قابلیت اطمینان پذیری و شناسایی خطاها قابلیت اطمینان پذیری سرویس نمونه مورد ارزیابی قرار گیرد

اهداف کلی

هدف کلی این تحقیق ارائه راهکاری برای ارزیابی قابلیت اطمینان ارائه سرویس های ماشین به ماشین در بستر اینترنت اشیا می‌باشد که در این راه به لزوم بنا نهادن سرویس‌های ماشین به ماشین بر روی بسترهای عام و با تکنولوژی های اصولی و پایه به منظور پاسخگویی به نیازمندی های قابلیت اطمینان پذیری جهت کاربرد فناوری درحال ظهور اینترنتی از اشیا پرداخته می شود که در کاربردهای گوناگون مشکلات فراوان در این زمینه را برطرف ساخته و نیز مزایای جدیدی را در این فرایند معرفی می نماید. در خلال این امر به بررسی جنبه های غیر عملکردی پرداخته می‌شود که هرکدام به نوعی بر قابلیت اطمینان پذیری تاثیر گذارند. برای این منظور نیاز است در مورد پیشنیازهای ابزاری و ساختاری و نیز لزوم به کارگیری آنها در صنعت شناختی حاصل شود و بر این اساس چارچوب موثری ارائه گردد.

اهداف جزئی

شفاف سازی جنبه های گوناگون تضمین سرویس های ماشین به ماشین قابل اطمینان و مدیریت مقیاس پذیری در چنین سرویس هایی نیز می‌تواند به عنوان اهداف جزیی این تحقیق عنوان گردد.

1-5 فرضیه

فاکتورهای دسترس پذیری، زمان پاسخ، تعداد مشتریان، تعداد اشیا، وقفه پیام و میزان داده به ازای هر پیام در اطمینان پذیری سرویس‌هایماشین به ماشین دخالت دارند.

هر جز با نرخ خطای خیلی بالا بر میزان اطمینان پذیری یک سیستم تاثیر گذار است.فقدان استاندارد سازی روند تضمین خدمات را با مشکل روبرو می‌سازد.قابلیت اطمینان پذیری یک سیستم توسط قابلیت اطمینان پذیری تک تک اجزای آن متصور می شود بنابراین افزایش قابلیت اطمینان پذیری اغلب با ورود افزونگی به سیستم همراه خواهد بود.

 تعداد صفحات 194 word

فهرست مطالب

فصل اول کلیات تحقیق.. 1

1-1 مقدمه. 2

1-2 بیان مسئله و سوال تحقیق.. 4

1-3 اهمیت و ضرورت تحقیق.. 6

1-4 اهداف تحقیق.. 10

1-4-1 اهداف کلی.. 10

1-4-2 اهداف جزئی.. 10

1-5 فرضیه. 10

1-6 کاربردهای مورد انتظار از تحقیق.. 11

1-7 جنبه های نوآوری تحقیق.. 11

1-8 روش انجام تحقیق.. 12

فصل دوم مروری ادبیات تحقیق.. 14

2-1 مقدمه. 15

2-2 اینترنت اشیا 16

2-2-1 معماری اینترنت اشیا 19

2-2-2 پروتکل های اینترنتاشیا 22

2-2-3 حوزه های تحت تاثیر اینترنت اشیا 24

2-3 ارتباطات ماشین به ماشین.. 25

2-3-1 سناریو بازار ارتباطات ماشین به ماشین.. 28

2-3-2 معماری مفهومی ارتباطات ماشین به ماشین.. 31

2-3-3 شبکه حسگرها 32

2-3-4 معماری ساختاری یک شبکه حسگر. 35

2-4 ویژگیهای غیر کارکردی ارتباطات ماشین به ماشین.. 46

2-4-1 تعریف مفهومی.. 47

2-4-2 تعریف عملیاتی.. 50

2-5 چالشهای اساسی بر سر راه اطمینان پذیری ارتباطات ماشین به ماشین.. 51

2-6 نمونه سرویس های ماشین به ماشین در بستر اینترنت اشیا 61

2-6-1 سیستم پایش حیوانات اهلی.. 61

2-6-2 اخذ الکترونیکی عوارض بزرگراه ها 70

2-6-3 دروازه تالار دریایی.. 71

2-6-4 کنترل کردن بیماران.. 72

2-6-5 پیش بینی آتش سوزی جنگل.. 74

2-6-6 قرائت اتوماتیک میزان مصرف.. 75

2-6-7 اتوماسیون خانگی.. 77

2-6-8 ردگیری حیوانات وحشی.. 77

2-6-8 پایش ترافیک... 77

2-6-9 شبکه جغرافیایی سراسری.. 78

2-7 اشیا به هم متصل.. 79

2-7-1 معماری بستر خدمات اشیا به هم متصل.. 80

2-7-2 معماری تفصیلی سیستم عامل اشیا به هم متصل.. 83

2-7-3 نیازمندی های بستر اشیا به هم متصل در راستای جنبه های غیرکارکردی.. 91

2-8 سرویس اخذ الکترونیکی عوارض.... 92

2-8-1 سامانه اخذ الکترونیکی عوارض و جایگاه آن در خدمات حمل و نقل آزادراهی.. 94

2-8-2 راه حل تکنیکی.. 95

2-8-3 اجزای سیستم اخذ الکترونیکی عوارض آزادراه ها 97

فصل سوم روش تحقیق.. 109

3-1 مقدمه. 110

3-2 روش های پژوهش.... 111

3-3 روش های گردآوری اطلاعات.. 114

3-4 جامعه آماری.. 117

3-5 نمونه و روش نمونه گیری.. 118

3-6 روش تجزیه و تحلیل داده ها 118

فصل چهارم توسعه یک سرویس بر روی سیستم عامل اشیا به هم متصل و ارزیابی قابلیت اطمینان پذیری سرویس ها 120

4-1 مقدمه. 121

4-2 سیستم اخذ عوارض الکترونیکی بزرگراه ها بر روی سیستم عامل اشیا به هم متصل.. 122

4-3 استقرار سایر سرویس ها بر روی سیستم عامل اشیا به هم متصل.. 129

4-4 قابلیت اطمینان پذیری در حوزه های مختلف ارتباطات ماشین به ماشین.. 130

4-4-1 قابلیت اطمینان در لایه دریافت... 132

4-4-2 قابلیت اطمینان در لایه انتقال.. 136

4-4-3 قابلیت اطمینان در لایه کاربرد. 137

4-6 تضمین قابلیت اطمینان پذیری خدمات.. 146

4-6-1 خطاها 146

4-6-2 عملیات و نگهداری.. 151

فصل پنجم نتیجه گیری و پیشنهادات.. 153

5-1 مقدمه. 154

5-2 خلاصه فصل های قبل.. 154

5-3 نتایج و دستاوردهای حاصل از تحقیق.. 158

5-3-1 فرضیه اول.. 158

5-3-2 فرضیه دوم. 165

5-3-3 فرضیه سوم. 168

5-3-4 فرضیه چهارم. 169

5-4 نتیجه گیری نهایی.. 172

5-5 محدودیت های تحقیق.. 176

5-6 پیشنهادات تحقیقات آتی.. 177

مراجع.. 178

فهرست اشکال

شکل 1-1 ساختار کلی پایان نامه. 22

شکل 2-1 اینترنت اشیا اتصال را فراتر میبرد. 27

شکل 2-2 :معماری آفلاین اینترنت اشیا 29

شکل 2-3: معماری آنلاین اینترنت اشیا 31

شکل 2-4 : نمایی از اتاقی از افراد مختلف با زبانهای گوناگون که نمایانگر حوزه اینترنت اشیا با پروتکل‌های مختلف است    32

شکل 2-5: زنجیره ارزش یک سرویس ماشین به ماشین عام. 34

شکل 2-6 سناریو ارتباطات ماشین به ماشین.. 36

شکل 2-7 : نمونه هایی از خدمات ممکن ماشین به ماشین.. 38

شکل 2-8 معماری مفهومی ارتباطات ماشین به ماشین.. 40

شکل 2-9: معماری شبکه از حسگرها 42

شکل 2-10 : معماری با جزئیات بیشتر از شبکه حسگری عام. 44

شکل 2-11 : شبکه حسگرهای به هم متصل.. 55

شکل 2 -12 انواع توابع مقیاس پذیری.. 58

شکل 2-13 نمایی از تاثیر اینترنت اشیا بر حجم عظیم داده. 63

شکل 2-14 دروازه های در اینترنت اشیا 66

شکل 2-15 نمایی کلی از معماری امروزه تلسپور. 71

شکل 2-16 مقایسه سرویس  عمومی بسته های رادیویی فرکانس خیلی بالا برای تلسپور. 73

شکل 2-17 صفحه وب نمونه با حیوانی به همراه هشدار فعالشده. 74

شکل 2-18 پیش نویسی لز اجزای گوناگون در سیستم تلسپور. 78

شکل 2-19 اجزا هنگام استفاده از فرکانس خیلی بالا. 79

شکل 2-20 پایش سلامت با ارتباطات ماشین ماشین.. 82

شکل 2-21 معماری پروژه فایرباگ... 84

شکل 2- 22 نمایی کلی از معماری قرائت خوان اتوماتیک میزان مصرف ساخته تلنور سینکلوس... 85

شکل 2-23 زیر ساخت ارتباطات شبکه جهانی اطلاعاتی.. 88

شکل 2-24 معماری عام. 89

شکل 2-25 ماژولها در سیستم عامل اشیا به هم متصل.. 92

شکل 2-26 سیستم عامل اشیا به هم متصل.. 93

شکل 2-27 زیر ساخت گسترده برای اشیا به هم متصل.. 93

شکل 2-28 معماری دقیق تر اشیا به هم متصل با واسطه های گوناگون.. 95

شکل 2-29 دسته بندی سیستم عامل اشیا به هم متصل ماژولار. 96

شکل 2-31 عملیات سیستم اخذ الکترونیکی عوارض آزادراه ها 105

شکل 2 – 32 نمای دوربین های تشخصی پلاک خودرو در عوارضی.. 108

شکل 2 -33 نمونه برچسب ردفاشگر. 111

شکل 2 –34 تگ ردفاشگر روی شیشه اتومبیل و قرائت گر آن روی ستون کنار جاده. 112

شکل 2 – 35 تعامل میان اجزای سرویس اخذ الکترونیکی عوارض آزاد راه ها 112

شکل 2 – 36 تعامل میان قرائت گر ردفاششگر و آنتن برچب... 113

شکل 2 – 37 نمونه قرائت گر برچسب... 113

شکل 2-  38 عملکرد سیستم اخذ الکترونیک عوارض.... 117

شکل 3 -  1 جنبه های غیر کارکردی تاثیر گذار در قابلیت اطمینان.. 128

شکل 4 -  1 نمای ممکن از سیستم اخذ الکترونیکی عوارض آزاد راه ها بر روی سیستم عامل اشیا به هم متصل   132

شکل4 -  2 معماری ماژولار سیستم اخذ الکترونیکی آزاد را ها بر روی سیستم عامل اشیا 134

شکل 4 -  3 نمایی از داده  ذخیره شده در سرور پایگاه داده عوارضی.. 136

شکل 4 -  4 نمایی از سیستم اخذ الکترونیکی عوارض آزاد راه ها بر روی سیستم عامل اشیا به هم متصل   137

شکل 4 -  5  دیدگاهی منطقی از  حداقل اجزا برای سرویس های ماشین به ماشین شناسایی شده بر بستر سیستم عامل اشیا به هم متصل.. 139

شکل 4 -  6 سه لایه مورد بررسی در قابلیت اطمینان ارتباطات ماشین به ماشین.. 141

شکل 4 -  7 اجزایی که بر قابلیت اطمینان سرویس اخذ الکترونیکی عوارض آزاد راهها در سیستم عامل اشیا به هم متصل تاثیر گذارند. 148

شکل 4 -  8 نمایی از پایگاه داده با تاریخ و زمان ارسال داده ها بعد از قطعی.. 150

شکل 4 -  9 نمایی از پایگاه داده با تاریخ و زمان خوانده شدن اطلاعات بر چسب و ثبت و ارسال آن.. 151

شکل 4 -  10 نمایی از پایگاه داه با تاریخ و زمان خوانده شدن اطلاعات بر چسب و ثبت و ارسال آن.. 152

شکل 4 -  11 نمایی از پایگاه داده برای نشان دادن حداکثر زمان پاسخ.. 153

شکل 4 -  12 نمایی از پایگاه داده برای  نشان دادن حداکثر زمان پاسخ محاسبه شده. 153

شکل 4 -  13 تعداد مشتریان سرویس اخد الکترونیکی عوارض آزاد راه ها 154

شکل 4 – 14 جدول خطای برخی از نقض های ممکن.. 156