Введение - Виды взаимодействия в Интернете вещей
Интернет вещь протокол виджет
В настоящее время активно развивается такое направление в области информационных технологий, как "Интернет вещей" - совокупность разнообразных приборов, датчиков, устройств, используемых ранее локально и автономно, объединенных в сеть посредством любых доступных каналов связи, использующих различные протоколы взаимодействия между собой и единственный протокол доступа к глобальной сети. В роли глобальной сети для интернет-вещей, в настоящий момент используется сеть Интернет. Общим протоколом является IP.
Переход к Интернету вещей, согласно исследованию Cisco, произошел примерно в 2008-2009 годах. С этих пор количество устройств, подключенных к глобальной сети Интернет, превысило численность населения Земли. Число инноваций в этой области непрерывно растет, что говорит об активном развитии Интернета вещей.
Следует различать понятия "Интернет вещей" и "интернет-вещь".
Под интернет-вещью понимается любое устройство, которое:
Имеет доступ к сети Интернет с целью передачи или запроса каких-либо данных,
Имеет конкретный адрес в глобальной сети или идентификатор, по которому можно осуществить обратную связь с вещью,
Имеет интерфейс для взаимодействия с пользователем.
Интернет-вещи имеют единый протокол взаимодействия, согласно которому любой узел сети равноправен в предоставлении своих сервисов. Каждый узел сети интернет-вещей предоставляет свой сервис, оказывая некую услугу поставки данных. В то же время узел такой сети может принимать команды от любого другого узла. Это означает, что все интернет-вещи могут взаимодействовать друг с другом и решать совместные вычислительные задачи.
Рисунок 1. Функциональная схема Интернета вещей
Интернет-вещи могут образовывать локальные сети, объединенные какой-либо одной зоной обслуживания или функцией. Например, сеть умного дома, состоящая из различных датчиков, может иметь доступ в Интернет и иметь возможность управления посредством веб-интерфейса. В то же время несколько "умных сетей" могут быть объединены в одну взаимосвязанную сеть мониторинга и управления системой пожаротушения города, а городские сети могут быть объединены глобальной сетью Интернет для общего доступа к информации об уровне пожарной безопасности в любом городе страны. Этот пример представляет собой частный случай территориально-распределенных сетей, развитию которых поспособствовала активная инновационная деятельность в области беспроводных сенсорных сетей за последнее десятилетие.
Беспроводные сенсорные сети - одно из активных направлений в области систем мониторинга-развивалось от локальных сенсорных сетей до территориально-распределенных, связанных с глобальными сетями Internetи GSM. В терминологии беспроводных сенсорных сетей часто встречается такое понятие, как "умная вещь". С появлением Интернета вещей все умные вещи, имеющие доступ к сети Интернет, называют интернет-вещами.
Таким образом, Интернет вещей стал приобретать популярность и актуальность после появления территориально-распределенных сенсорных сетей и является решением задачи интеграции сенсорных сетей в повседневную жизнь. В настоящий момент эта технология находится на стадии ранней реализации, активных исследований и разработок.
На пути перехода к воплощению идеи интернета вещей стояла проблема, связанная с протоколом IPv4, ресурс свободных сетевых адресов которого уже себя практически исчерпал. Однако, подготовка к повсеместному внедрению протокола IPv6 позволяет решить эту проблему и приближает идею Интернета вещей к реальности.
Еще одним шагом на пути к идее Интернета вещей была технология M2M (MachinetoMachine), совершенство и распространение которой позволило использовать ее в любом мобильном устройстве, в том числе и узлах сенсорных сетей. Считается, что именно эта технология породила термин "Интернет вещей", подразумевая под ним некую обособленную вычислительную среду, состоящую из устройств, самостоятельно взаимодействующих друг с другом и предоставляющих пользователю результаты своей совместной деятельности.
Интернет вещей в будущем может иметь огромное количество устройств. По прогнозам аналитиков, к 2020 году общее количество устройств, подключенных к Сети, составит от 12 до 50 миллиардов единиц. Поэтому в настоящее время является актуальным вопрос оптимальной организации Интернета вещей с учетом требований к быстродействию сети в целом, размеру используемыхданных для хранения и энергосбережению отдельных узлов сети.
Одним из вопросов организации Интернета вещей является разработка методов взаимодействия между:
Интернет-вещами,
Пользователями и интернет-вещами,
Удаленным сервером и интернет-вещами.
В работе дано описание каждого из типов взаимодействия и варианты ихреализации, которые используются в настоящий момент при разработке систем интернет-вещей или могут быть использованы в будущем.
Каждая интернет-вещь должна иметь интерфейс для связи с пользователем, который состоит из программной и визуальной части. Визуальная часть может использовать довольно большой объем памяти для хранения, что порождает проблему роста нагрузки на ресурсы сети в результате увеличения размера используемых данных Интернетом. Данная проблема решается в ходе выполнения основной задачи (достижения цели работы) путем разработки веб-приложения - конструктора виджетов, которое позволяет значительно сократить рост потребления ресурсов сети интернет-вещами и убрать линейную зависимость нагрузки от числа интернет-вещей в сети. Представленное решение также упрощает разработку пользовательских интерфейсов для интернет-вещей и предоставляет пользователю большую гибкость при взаимодействии с интернет-вещью, что представляет научную новизну в решении данной проблемы.
Целью данной работы является проведение исследования существующих методов взаимодействия в Интернете вещей между основными его составными, выявление проблем, связанных с ними и поиск оптимального их решения.
В данной работе дается обзор методов взаимодействия в Интернете вещей, показываются существующие и прогнозируемые проблемы, предлагается решение рассматриваемых проблем с целью улучшить качество предоставляемых Интернетом вещей услуг.
Похожие статьи
-
Для определения наиболее актуальных функциональных требований необходимо полностью рассмотреть предлагаемые в научном сообществе решения по...
-
Предметная область IoT (Интернет вещей) - это сеть физических объектов - устройств, транспортных средств, зданий и других вещей со встроенной...
-
Домашнее использование чаще всего представляет из себя набор сенсоров, собирающих информацию об индивидах, которые напрямую владеют этой сетью. Это могут...
-
История и основные парадигмы Следующий виток развития информационных технологий находится вне области настольных компьютеров. В парадигме Интернета Вещей...
-
Разработка интеграционных платформ началась одновременно с исследованием и развитием Интернета Вещей. Это происходило по той причине, что сама концепция...
-
С эксплуатационной точки зрения удобно рассматривать то, как устройства в IoT соединяются и "общаются" друг с другом, говоря о технических моделях...
-
На текущий момент AMQP 1.0 официально поддерживается всеми сервисами Azure, которые являются частью шлюза соединения. Microsoft сориентировался на этом...
-
Несмотря на то, что к IoT Hub можно подключиться напрямую, используя протоколы HTTP или AMQP), Microsoft также предоставляет разные SDK для разных языков...
-
В рамках работы над разработкой модуля программируемых сценариев взаимодействия была подробно изучена и описана предметная область Интернета Вещей, ее...
-
Для реализации вышеописанных пользовательских историй опишем функциональные требования, на которые будет опираться процесс разработки. Во-первых, самый...
-
Проблема безопасности С подключением все большего количества устройств к интернету возникает больше возможных уязвимостей с точки зрения безопасности....
-
В программе присутствуют следующие основные модули: - PlatformManager - DeviceManager - ScenariosManager - ScenarioEngine - ExportManager - ImportManager...
-
При начале разработки после выбора технологического стэка необходимо определить сущности, с набором свойств, которые будут использоваться при дальнейшей...
-
IoT Hub новый сервис, предоставляемый в рамках набора сервисов Azure. Этот сервис предоставляет двустороннее взаимодействие между устройствами и облачной...
-
Одним из самых важных начальных этапов при разработке ПО является выбор технологического стека, с помощью которого будет происходить разработка продукта....
-
С целью выбора платформы для внедрения программного модуля необходимо сравнить интеграционные платформы Интернета вещей с помощью определенных критериев....
-
Существуют различные методы формирования и дальнейшего представления пользовательских требований в визуальном или текстовом виде. Проанализировав...
-
Контрольный пример будет рассмотрен на нескольких сценах (вариантов игровой среды). Несколько вариантов позволят рассмотреть различное использование...
-
Разработка требований к программному модулю При разработке программного модуля следует опираться на требования и спецификации, определенные для...
-
Соединение устройств и IoT Hub основано на TLS (Transport Layer Securiy, безопасность транспортного уровня). Таким образом все сообщения, посылаемые по...
-
Срок морального старения продуктов и решений в области информационных технологий, как правило, составляет 3 -- 5 лет. По прошествии этого срока...
-
Актуальность темы исследования Компания ИнПлат занимается внедрением собственной платежной системы в компании, занимающиеся торговлей через интернет....
-
Введение - Разработка объектов Хранилища
Ни для кого не секрет, что проблема хранения и обработки информации является одной из самых важных на данный момент во всем мире. Особенно актуальной эта...
-
Введение, Что такое Internet - Глобальная вычислительная сеть Internet
Что такое Internet Internet -- глобальная компьютерная сеть, охватывающая весь мир. Сегодня Internet имеет около 30 миллионов абонентов в более чем 180...
-
Введение - Микропроцессор как важнейший компонент персонального компьютера
Важнейший компонент любого персонального - это его микропроцессор. Данный элемент в большей степени определяет возможности вычислительной системы и,...
-
В данной выпускной квалификационной работе разработан прототип умного почтового ящика, удаленного сетевого устройства для контроля почтовой...
-
Введение, Общие сведения о локальных сетях - Разработка локальной сети для ОАО "Корпорация Монстров"
Общие сведения о локальных сетях Локальный сеть вычислительный сервер Локальная Сеть (локальная вычислительная сеть, ЛВС) - это комплекс оборудования и...
-
Введение - Распространение новостной информации
На сегодняшний день внимание многих ученых, работающих в различных научных сферах, сосредоточено вокруг Интернет исследований. Особенно актуальными...
-
Введение, История - Сетевые технологии
Интернемт (англ. Internet) -- всемирная система объединенных компьютерных сетей для хранения и передачи информации. Часто упоминается как Всемирная сеть...
-
Введение - Периферийные устройства
Информация ввод вывод Персональный компьютер (ПК)- это не один электронный аппарат, а небольшой комплекс взаимосвязанных устройств, каждое из которых...
-
Сетевыми протоколами называют протоколы первого и второго уровней, определяющих архитектуру локальной сети, в том числе ее топологию, передающую среду,...
-
Введение - Разработка корпоративной сети на основе технологий xDSL
Корпоративный сеть интерфейс Любая организация - это совокупность взаимодействующих структурных элементов (подразделений), каждый из которых может иметь...
-
Введение - Система поддержки принятия решений
Современные системы поддержки принятия решения (СППР) представляют собой системы, максимально приспособленные к решению задач повседневной управленческой...
-
Введение, Постановка задачи - Моделирование беспроводных сенсорных сетей
Данная квалификационная работа посвящена моделированию беспроводных сенсорных сетей (БСС) на базе современных маломощных модулей. Рассматриваются...
-
Введение - Эксплуатация объектов сетевой инфраструктуры
Компьютерная сеть - совокупность компьютеров, соединенных с помощью каналов связи и средств коммутации в единую систему для обмена сообщениями и доступа...
-
В связи с выросшей потребностью в доступе к сети Интернет в настоящее время встает вопрос в грамотной организации сети, способной обрабатывать большие...
-
Введение - Различные виды программ для Multi-Touch столов
Мобильные телефоны, планшеты, платежные терминалы, стенды с интерактивными картами торговых центров, Multi-Touch стенды на выставках - все это яркие...
-
Введение - Методика моделирования основных процессов разработки программного обеспечения
В последнее время во многих предприятиях происходит внедрение новых моделей управления и различных информационных систем, обеспечивающих увеличение...
-
В деятельности крупных фирм (в особенности транснациональных корпораций, представляющих собой комплексы большого числа взаимосвязанных и...
-
Введение - Классификация сетевых атак
Одновременно с колоссальным ростом популярности Интернета возникает беспрецедентная опасность разглашения персональных данных, критически важных...
Введение - Виды взаимодействия в Интернете вещей