Когнітивний Інтернет речей IoT - Дослідження загроз в інтернет-технологіях та вразливі місця системи

Інтернет речей є відкритою парадигмою, яка надзвичайно сприйнятлива і адаптивна для нових принципів і архітектури, що відносяться до різних напрямів розвитку науки і техніки. У зв'язку з цим надзвичайно плідним може надати використання в IoT принципів і методів когнітивності (лат. Cognitio, "пізнання, вивчення, усвідомлення") шляхом створення когнітивного Інтернету речей CIoT (Cognitive Internet of Things).

Когнітивної означає наявність у об'єкта IoT наступних загальних властивостей:

    - здатність до самоаналізу і реконфігурації з рахунком наявного оточення, а також маючи на меті досягнення цілей, обумовлених виконуваних завдань; - здатність адаптувати свій стан згідно з наявними умовами або подіями, на основі певних критеріїв і знань про попередні стани; - можливість динамічно змінювати свою топологію і / або експлуатаційні параметри відповідно до вимог конкретного користувача, коли це необхідно в рамках поточної політики обслуговування, оптимізації пропускної здатності мережі або інших показників; - самоконфігурація з наявністю розподіленого управління на основі правил; - можливість самостійного визначення свого поточного стану і, з урахуванням цього стану - планування своєї роботи, приймаючи певні рішення у відповідь на ситуацію, що склалася.

Автор [18] звертає увагу, що на практиці когнітивні інтернет-речі зможуть:

    - використовувати технології отримання знань про свою операційну і географічному середовищі, місцезнаходження, наприклад за допомогою стандартних технологій позиціонування GPS / ГЛОНАСС; - встановлювати самостійно або використовувати готові правила взаємодії між об'єктами (інтернет-речами); - динамічно і автономно коригувати свої операційні (робочі) параметри і протоколи відповідно до отриманих знань для досягнення заздалегідь визначених цілей, зокрема вибирати найбільш підходящу технологію передачі радіосигналу; - навчатися на основі досягнутих результатів з використанням кращих практик і найбільш ефективних політик для досягнення цілей створення IoT.

Автор [18] розглядає деякі припущення щодо створення архітектури когнітивного Інтернету речей. Концепція CIoT передбачає наявність IoT з механізмами кооперації і "розумності". Об'єкти CIoT зможуть скласти певне уявлення про стан і умови функціонування навколишніх об'єктів, сприймати знання про оточуючих об'єктах, продукувати логічні висновки з накопичених знань і здійснювати дії щодо адаптації до зовнішніх і внутрішніх умов. Відповідно, в архітектурі CIoT (рисунок 2.2) з'являються когнітивні вузли CN (cognitive node) або когнітивні елементи CE (cognitive element), які здатні автономно оптимізувати, наприклад, технічні характеристики мережі відповідно до визначених умовами. В свою чергу CE або CN об'єднуються в домени автономності AD (Autonomous Domain), де ці пристрої щодо тісно пов'язані між собою, в тому числі на певній території, і можуть поєднувати свою поведінку. При цьому кожне CE або СN зберігає властивість автономності. У свою чергу, багато домени AD можуть транскордонного взаємодіяти і кооперуватися через Мультидоменні кооперацію MDC (Multi-Domain Cooperation). Для організації такої взаємодії в кожному автономному домені використовується когнітивний агент СА (Cognitive Agent), який взаємодіє з CE або CN в своєму домені. Таким чином, взаємодія доменів можливо як в цілому, так і на рівні окремого когнітивного елемента. При цьому в кожному домені AD існують і прості, що не когнітивні вузли, які, знаходяться під контролем когнітивних вузлів.

Рисунок 2.2- Архітектура когнітивного Інтернет речей CIoT

Основою для розвитку схеми когнітивного управління є концепція віртуального об'єкта VO (Virtual Object), який є представленням фізичного об'єкта або об'єкта реального світу RWO (Real-World Object), що в принципі не суперечить вимогам Рекомендації МСЕ-Т Y.2060. Віртуальний об'єкт динамічно створюється або видаляється, створюючи тим самим уявлення динаміки змін RWO. Для опису можливостей автоматичної агрегації VO, щоб забезпечити умови для виконання додатків в запропонованій схемі когнітивного управління вводиться поняття концепції композитних (складені) віртуальних об'єктів CVO (Composite VO) (рисунок 2.3).

Рисунок 2.3 - Схема когнітивного управління

Автор [18] розглядає застосування концепції CIoT на прикладі оптимізації часу надання невідкладної допомоги хворому за конкретною адресою. Хворий перебуває під дистанційним контролем системи медичного моніторингу на базі послуги IoT. Нехай сенсорна система на тілі хворого ( "body sensor") зафіксувала різке і тривалий зміна параметрів стану людини - різке збільшення частоти дихання, пульсу, серцеву аритмію, ознаки непритомності. Показання сенсорів - RWO, призводять до зміни стану об'єктів VO, пов'язаних з RWO через шлюз. Спеціальне додаток для обробки і трансляції показань сенсорів обробляє зазначену інформацію VO і перетворює її до виду, який може бути використаний CVO, в даному випадку - медичним центром за допомогою процедури запиту і збіги ситуації RSM "Request and Situation Matching". Однак якщо в ході пошуку необхідний CVO не знайдений, або відсутній вільний медичний автомобіль (ситуація "все на виїзді"), то за допомогою процедури прийняття рішень задіється інший відповідний для даного випадку VO, наприклад сенсор пожежної сигналізації. В результаті в схемі бере участь новий CVO - служба порятунку - на основі аналізу близькості ситуації до небезпечної для здоров'я людини. В результаті швидка допомога може бути надана хворому не медичним центром, а службою порятунку, фахівці якої також мають навички медичної допомоги. З урахуванням того, що подія відбувається в "розумному місті", медична інформація про стан хворого може транслюватися паралельно на CVO медичного центру і на CVO "розумного автомобіля" служби порятунку. Одночасно тривожне повідомлення транслюється на CVO служби регулювання дорожнього руху, яка організовує "Зелену вулицю" в напрямку будинку хворого. Таким чином, автором була описана ситуація наочно показує переваги когнітивності і когнітивного управління стосовно інтернету речей.

Похожие статьи




Когнітивний Інтернет речей IoT - Дослідження загроз в інтернет-технологіях та вразливі місця системи

Предыдущая | Следующая