چطور به شبکه اینترنت اشیاء وصل شویم؟

0
42
IOT
IOT

مقدمه

اصلاً اینترنت اشیاء چه تفاوتی با اینترنت دارد، اصلاً اینترنت اشیاء چیست؟ با مطرح‌شدن اینترنت اشیاء، اولین سوالاتی که در ذهن شکل میگیرند سوالات فوق هستند، ولی واقعاً برخلاف چیزی که به‌نظر می‌رسد، قضیه اینترنت اشیاء خیلی‌ساده است. در ابتدا در رابطه با اینترنت توضیحاتی میدهیم و سپس به اینترنت اشیاء میپردازیم. درواقع ما از اینترنت برای برقرار ارتباط استفاده میکنیم، ارتباط با افراد مختلف، ارتباط با محتواهای مختلف از جمله وب‌سایت‌ها یا سرویس‌های ایمیل، شبکه‌های اجتماعی و… در واقع بهتر است بگوییم اینترنت تنها یک بستر ارتباطی است، که ما را قادر میسازد با سهولت بیشتری به محتویات گوناگون دسترسی داشته‌باشیم. بستر انتقال اطلاعات میتواند بسترهای مختلفی ازجمله چند رشته سیم یا ارتباط رادیویی یا حتی ارتباط شبکه سلولی (GSM) یا هر بستر دیگری باشد، مسأله مهم در ارتباط، انتقال اطلاعات است. فرقی نمی‌کند که از چه روشی برای انتقال اطلاعات استفاده‌کنیم، مهم استانداردسازی بستر انتقال ارتباطی است. در ابتدا از پروتکل‌های مختلفی برای انتقال اطلاعات استفاده میشد، که باعث ایجاد پیچیدگی‌های بسیارزیادی شده‌بود.

انتقال اطلاعات
انتقال اطلاعات

فرض‌کنید یک کامپیوتر در دانشگاه MIT قصد برقراری ارتباط با کامپیوتر دیگری در دانشگاه oxford را داشت، خوب این ارتباط برقرار نمیشد چراکه امریکایی‌ها از یک پروتکل و انگلیسی‌ها از پروتکلی‌دیگر برای انتقال اطلاعات استفاده میکردند. این مشکل تنها با یک توافق حل میشد، آن‌هم استفاده‌از پروتکلی واحد به‌نام TCP/IP بود. وقتی تمام دنیا تصمیم‌گرفتند با یک زبان واحد صحبت‌کنند، جهان کوچک و کوچک‌تر شد، به‌شکلی‌که الان مفهوم دهکده جهانی مطرح‌شده‌است. فرقی نمی‌کند که شما از یک زوج سیم برای انتقال استفاده میکنید یا از امواج رادیویی وقتی که دستگاه شما قادربه پشتیبانی پروتکل TCP/IP باشد می‌توان گفت که دستگاه شما قابلیت اتصال‌به اینترنت را دارد، چراکه باتوجه‌به قابلیت‌های پروتکل TCP/IP، این پروتکل تبدیل‌به پروتکل اینترنت شد.

همانطورکه توضیح‌دادیم پروتکل TCP/IP تنها کاری که انجام میدهد برقراری یک ارتباط امن و مطمئن به‌صورت P2P بین یک فرستنده و یک گیرنده است. فرقی نمی‌کند که فرستنده و گیرنده در یک متری هم قرارداشته‌باشند یا در هزاران کیلومتری هم، این ارتباط امن و مطمئن خواهد بود. معجزه اینترنت درواقع همین مسأله‌ی مهم است. با فراهم‌شدن این کانال ارتباطی، نرم‌افزار‌های مختلف قادربه تبادل اطلاعات هستند و باتوجه‌به کاری که انجام میدهند از روش‌های(پروتکل)خاص خود استفاده میکنند. تقریباً تمام پروتکل‌های دیگر اطلاعات خود را برروی بستر TCP/IP منتقل می‌کنند، مثلاً سرویس ایمیل یا سرویس FTP یا حتی سرویس HTTP، همه و همه از TCP/IP برای انتقال اطلاعات استفاده میکنند. MQTT هم مثل دیگر پروتکل‌ها از این روش استفاده می‌کند.

اما واقعا اینترنت اشیاء چیست؟

اینترنت اشیاء
اینترنت اشیاء

 

همانطورکه قبلاً توضیح دادیم اینترنت بستر ارتباطی است که داده‌ها را در اختیار افراد قرار میدهد، حال فرض‌کنید که دستگاه‌های مختلف با‌استفاده‌از پروتکل‌خاص خود، داده‌های موردنیاز را از این بستر ارسال و دریافت کنند. شبکه به‌وجودآمده را اینترنت اشیاء میخوانند، چراکه کاربران آنرا نه افراد بلکه اشیاء و دستگاه‌های الکترونیکی تشکیل داده‌اند.

رشد روزافزون شبکه اینترنت اشیاء:

IOT
IOT

 

امروزه شبکه اینترنت اشیاء شلوغ‌تر و پرترافیک‌تر از اینترنت معمولی است و پیش‌بینی میشود که باارائه اینترنت پرسرعت و بستر 5G رشد این شبکه با سرعت بیشتری پیش‌برود تاجایی‌که در سال ۲۰۲۱ نزدیک به ۵۰بیلیون دستگاه آنلاین وجودداشته‌باشد. اینترنت اشیاء میتواند به‌صورت یک شبکه محلی پیاده‌سازی شود و یااینکه واقعاً به بستر اینترنت متصل‌باشد، درصورتیکه به بستر اینترنت متصل‌باشد کاربر امکان این را دارد که در هرجای جهان، دستگاه‌ها و ادوات الکترونیک را کنترل‌کند.

چرا باید از اینترنت اشیاء استفاده کنیم ؟

سوالی که مطرح میشود این است که چرا دستگاه‌های الکترونیکی از پروتکل‌های اینترنت نظیر HTTP یا FTP یا امثالهم استفاده نمی‌کنند؟ معمولاً دستگاه‌های الکترونیکی به‌دلیل محدودیت‌های موجود، از میکروکنترلری استفاده میکنند که از مقدار حافظه‌ی کم و قدرت پردازشی پایینی برخوردار است. درحالی‌که پروتکل‌های اینترنت به مقدار حافظه زیاد و قدرت پردازشی بالایی نیاز دارند. ازطرف‌دیگر معمولاً پروتکل‌های اینترنتی اهمیت چندانی به فشرده‌سازی اطلاعات نمی‌دهند، به‌همین‌دلایل لازم‌است که پروتکلی مخصوص دستگاه‌های الکترونیکی طراحی‌شود که علاوه‌بر سادگی، کارایی مناسبی را نیز ارائه بدهد. برای این‌منظور پروتکل‌هایی نظیر COAP و MQTT طراحی و معرفی شدند که خیلی سبک و کارا هستند و به‌سادگی قابلیت پیاده‌سازی در دستگاه‌های الکترونیکی با مقدار حافظه پایین را دارند. برای این که مسأله روشن تر شود، یک تست عملی انجام شد، به این صورت که سعی کردیم از بسترهای 3G و Wifi پیامی یک بایتی را بااستفاده‌از پروتکل‌های MQTT و HTTPS منتقل‌کنیم، حاصل تست جدول در زیر آمده‌است:

بسترهای 3G و Wifi
بسترهای 3G و Wifi

 

همانطورکه مشخص است، میزان مصرف باطری در ارسال MQTT و استفاده‌از 3G صدمرتبه کمتر از استفاده‌از HTTPS است و نرخ ارسال‌داده هم صدوشصت مرتبه بیشتر است. این آمار لزوم استفاده‌از MQTT را در دستگاه‌هایی که با باطری کار میکنند و نیازبه تبادل‌داده دارند، به‌خوبی مشخص می‌کند. اما MQTT چگونه کار می‌کند؟ پاسخ این سوال را میتوانید در مقاله‌ای که قبلا تحت همین نام منتشرکردیم مطالعه‌فرمایید.

 

 

منبع: سیسوگ

برای این مقاله نظر بگذارید:

لطفا دیدگاه خود را بنویسید
لطفا نام خود را وارد کنید