تاریخچه، مبدأ و آینده پیش‌رو اینترنت اجتماعی اشیا (SIOT)

99. 11. 20
بازدید: 80

تاریخچه، مبدأ و آینده پیش‌رو اینترنت اجتماعی اشیا (SIOT)

اینترنت اشیا (IoT) یک روند جدید در تجارت IT بوده که گروه توسعه آن به تازگی تشکیل شده است. تلاش اینترنت اشیا بر این است که یک پیام آگاهی‌بخش و فوق‌العاده درباره قابلیت خود در بهبود زندگی انسان‌ها منتشر کند. کارشناسان این حوزه در این مورد می‌گویند: آنهایی که به یک شبکه اجتماعی گره خورده‌اند.

در مقایسه با افراد منزوی و تنها، به‌طور چشمگیری می‌توانند پاسخ‌های صریح‌تری به مسائل پیچیده دهند. این قاعده به‌طور جدی در بسیاری از سامانه‌ها در نظر گرفته شده و به تازگی با کمک چارچوب‌های اینترنت اشیا، امکان ارتباط میلیاردها شیء در یک زمان کوتاه به‌وجود آمده است.

اینترنت اجتماعی اشیا (SIoT) به‌عنوان یک IoT شناخته می‌شود که اشیا برای همکاری‌های اجتماعی با بخش‌‌های مختلف بدون در نظر گرفتن افراد در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند.

در این مقاله مسائلی از قبیل مبدأ، توسعه و وضعیت کنونی اینترنت اجتماعی اشیا مورد بررسی قرار می‌گیرد و چند دورنما از مطالعات آینده ارائه خواهد شد.

مقدمه

در سال 1832، یک داده‌پراکنی الکترو مغناطیسی توسط بارون اسچیلینگ در روسیه انجام شد. در سال 1833، کارل فردریک گاس و ویلیام وبر نخستین کد را برای ترابرد به فاصله m1200 در گوتینگن آلمان ایجاد کردند. در سال 1950، آلن تورینگ در مقاله خود بیان کرد؛ محاسبه ماشینی و هوشمند می‌تواند به‌عنوان بهترین مورد برای فراهم‌سازی یک ماشین با بهترین اعضای حسی قلمداد شود که با پول می‌توان آن را خرید و آنگاه به آن آموزش داد تا انگلیسی صحبت کند و این فرایند می‌تواند همانند آموزش به یک کودک دنبال شود. در سال 1969، Arpanet و در سال 1964 TCP/IP اختراع شد. در سال 1989، شبکه جهانی وب توسط تیم برنرس‌لی پیشنهاد شد و او در سال 1991 اولین صفحه وب را تولید کرد. در سال 1990 جان رامکی یک توستر اختراع کرد که با استفاده از TCP/IP کار می‌کرد. ایده اینترنت اشیا نیز برای نخستین‌بار در سال 1999 توسط میت استون کوین ابداع شد.

با وجود مخابرات، افراد همیشه با روش‌های مختلف در پی توسعه تعامل با یکدیگر برای ارسال و دریافت داده (یا اطلاعات) بوده‌اند. در عصر کنونی نیز ارتباطات، با استفاده از مخابرات و اینترنت یا شبکه جهانی وب (به اختصار www) انجام می‌پذیرد. اگر به دقت این موارد بررسی شود، مشاهده خواهد شد که میان افراد و برای پیشرفت زندگی انسان‌ها است. برای رسیدن به این ارتباط (بین افراد و برای زندگی بهتر انسان)، نیاز به آینده‌ای دور نیست، افراد می‌توانند ارتباط انسان با اشیا، اشیا به انسان و اشیا به اشیا را ایجاد کنند؛ به‌صورتی‌که همه اشیا می‌توانند به هم متصل شوند. این شبکه از دستگاه‌ها یا اشیا می‌توانند به‌صورت مستقیم به یکدیگر وصل شوند و داده‌های مجازی را گرفته و به اشتراک بگذارند که این ارتباط با عنوان اینترنت اشیا شناخته می‌شود. معمولاً، اینترنت اشیا از لایه سرویس امن (SSL) استفاده می‌کند که به یک فرماندهی مرکزی و سرور کنترل در ابر متصل است.

تلاش اینترنت اشیا بر این است که یک پیام آگاهی‌بخش و فوق‌العاده درباره قابلیت خود در بهبود زندگی انسان‌ها منتشر کند. کارشناسان این حوزه در این مورد می‌گویند؛ آنهایی که به یک شبکه اجتماعی گره خورده‌اند در مقایسه با افراد منزوی و تنها، به‌طور چشمگیری می‌توانند پاسخ‌های صریح‌تری به مسائل پیچیده دهند. این قاعده به‌طور جدی در بسیاری از سامانه‌ها در نظر گرفته شده و به تازگی با کمک چارچوب‌های اینترنت اشیا، امکان ارتباط میلیاردها شیء در یک زمان کوتاه به‌وجود آمده است.

اینترنت اجتماعی اشیا (SIoT) به‌عنوان یک IoT شناخته می‌شود که اشیا برای همکاری‌های اجتماعی با بخش‌‌های مختلف بدون در نظر گرفتن افراد در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند.

اینترنت اشیا سرشار از فواید بسیار برای زندگی انسان‌ها است؛ اما قطعاً منبع مشکلاتی برای طراحان شبکه‌های ارتباط از راه دور خواهد بود، مگر اینکه برای آن مدل‌های (پارادیم) مخابراتی جدید و مناسب به خوبی تعریف شود. اهدافی که در مدل‌های اینترنت اجتماعی اشیا (SIoT) دنبال می‌شوند، روشن بوده که عبارت از جدا نگه داشتن انسان و اشیا (اجازه دادن به اشیا برای داشتن شبکه اجتماعی و اجازه دادن به افراد برای اجرای قواعد و محافظت از حریم خصوصی و دسترسی به آن) و تعاملات خودکار بین اشیا، در شبکه اجتماعی اشیا است.

اشیا هوشمند تفاوتی با یکدیگر ندارند؛ اما اشیا اجتماعی باهم متفاوت هستند.

 

از IoT به SIoT

اکنون یک ایده درباره اینترنت اشیا وجود دارد؛ اشیا می‌توانند همدیگر را ببینند و بشنوند. با اجتماعی کردن اینترنت اشیا، اشیا می‌توانند به یکدیگر متصل بوده و باهم در ارتباط باشند. امروزه می‌توان مشاهده کرد که کارت‌های تجاری با برچسب‌هایی که توسط گوشی‌های هوشمند اسکن می‌شوند، فرد را به یک سامانه یا یک ویدئو در دنیای مجازی هدایت کند و یا با استفاده از GPS دنبال آدرس مخاطب بگردد.

همچنین کارهای دیگری با استفاده از اینترنت اشیا قابل انجام است که با ورود و همکاری ایده‌ها، افراد و شرکت‌های سازمانی امکان‌پذیر خواهد بود. همچنین برنامه‌های کاربردی وجود دارد که با کمک افراد و تعامل بین اشیا جهان جدیدی پدید می‌آید که جذاب بوده و بسیار نزدیک‌تر از چیزی است که افراد انتظار دارند (شکل 1-1).

 

 

1ـ 1: از اشیا هوشمند تا اجتماعی‌سازی

 

اینترنت اجتماعی اشیا، یک ایده مبتنی بر شبکه است که بر روی روابطی مانند دوستان کار می‌کند.

 اشیا در یک شبکه توزیع شده مانند اینترنت اجتماعی اشیا، گره‌هایی هستند که اطلاعات و داده‌ها را ذخیره می‌کنند. هر گره، دوست گره یا شیء دیگر است. برای حفظ ارتباط دوستی، ارتباطات با هر دوست توسعه می‌یابد و اطلاعات و پیام‌ها را مدیریت و ذخیره خواهد کرد. اگرچه اشیا خودشان را به‌عنوان دوست ارتقا نمی‌دهند و اعتماد متقابل، مقیاس‌پذیری و تعامل متقابل برای تصمیم‌گیری درباره ارتقای یک شیء به‌عنوان دوست لازم بوده؛ ولی سازگاری سیستم و پیچیدگی‌های آن برای حفظ یک عملکرد کارآمد و سالم محاسبه می‌شود. این موارد نیازمند ابزار مناسب برای جستجوی کوتاه‌ترین مسیر و نظریه محاسباتی انتقال داده و تأمین امنیت به‌طور همزمان است. در همین راستا نیز با استفاده از ایده‌ها، اینترنت اجتماعی توسعه می‌یابد و حسگرها به‌صورت هوشمند ساخته می‌شوند تا اشیا را شناسایی کنند و به‌طور خودکار با همدیگر ارتباط داشته باشند، درنهایت نیز یک رابطه دوستی برقرار خواهد شد.

در دوران کهن، ارتباطات بین افرادی که از یکدیگر دور بودند، بسیار سخت بود. روزها و هفته‌ها لازم بود تا کبوتران یا پستچیان نامه‌ها را به مقصد برسانند. سپس ارتباطات با ظهور اختراعات جدید از قبیل تلگراف، تلفن، خودرو و هواپیما ساده‌تر شد و ارتباطات در فواصل دور و نزدیک به‌سرعت صورت گرفت. با اختراع کامپیوتر، ارتباطات از طریق کابل‌ آسان‌تر شد و درنهایت این اختراع با خطوط تلفن ترکیب شد و یک شبکه از طریق مودم به‌وجود آمد. به این ترتیب اینترنت به‌عنوان یک انقلاب بزرگ تمام افراد کره زمین را در یک شبکه قرار داد و مناطق دور و نزدیک را به هم متصل کرد.

شناسایی فرکانس رادیویی RFID یک دستگاه بی‌سیم است و از میدان‌های الکترومغناطیسی برای شناسایی خودکار و آشکارسازی تگ‌ها برای انتقال اطلاعات استفاده می‌کند. این تگ‌ها به اشیا چسبیده و شامل اطلاعات الکترونیکی ذخیره شده، هستند و به میزان زیادی در ردگیری دستگاه‌ها مانند ردگیری و دریافت وضعیت از خودروها در جاده‌ها استفاده می‌شوند.

RFID، یک پیش‌نیاز برای اینترنت اشیا بوده و اینترنت اشیا توسط مرکز Auto-ID (شناسایی خودکار) MIT معرفی شده است. سانجی شارما، دیوید بروک و استون کوئین از تگ‌های RFID استفاده کردند تا اشیا را از طریق اینترنت به هم وصل کرده و یک شبکه حسگری بی‌سیم ایجاد کنند. سپس کارگردان اجرایی مرکز شنایایی خودکار در MIT عنوان اینترنت اشیا را در نشریه RFID معرفی کرد.

تگ‌ها می‌توانند در موشک‌ها تا غذا دادن به حیوان (در سخت‌ترین تا ساده‌ترین موارد) استفاده شوند. هر جایی که سیستم ID منحصر به فرد لازم باشد، RFID شبیه بارکد عمل می‌کند. همچنین می‌تواند با یک چارچوب تعامل کرده و هر موردی را که در سبد فروشگاه قرار دارد، ردگیری کند. فکر کنید یک روز به فروشگاه بروید؛ همه چیزهایی را که می‌خواهید، در صفحه‌ای نمایش نشان داده شود و فروشگاه را بدون ایستادن در صف پرداخت ترک ‌کنید. در این صورت نیاز نخواهد بود منتظر کسی باشید که اجناس را اسکن کرده و برای پرداخت، صورت‌حساب را آماده کند. به جای آن RFIDها می‌توانند با یک حسگر الکترونیکی به سبدهای خرید که در فروشگاه برای جمع‌آوری کالاهای مختلف برداشته‌ می‌شود یا به در فروشگاه وصل شوند و کالاهای درون سبد را اسکن و شناسایی کنند. این نوع حسگرها جزییات را برای فروشنده و خریدار ارسال خواهند کرد. سپس صورت‌حساب خرید به‌صورت مستقیم به بانک طرف قرارداد مشتری ارسال ‌می‌شود و وجه لازم از حساب مشتری کسر خواهد شد. به این ترتیب هیچ نوع اسکن و صورت‌حساب دستی لازم نبوده و هیچ زمانی به هدر نخواهد رفت.

شاید ساده‌لوحانه به‌نظر برسد؛ اما زمان‌های زیادی وجود دارد که افراد دوست دارند برخی از موارد (هرچند بی‌اهمیت) را کنترل کنند، برای مثال به‌طور دقیق چند عدد تخم‌مرغ در یخچال خانه وجود دارد، GE یک برنامه به نام Egg Minder تولید کرد. این دستگاه یک حسگر در پایین ظرفی است که تخم‌مرغ در آن قرار می‌گیرد. حسگر اطلاعات مربوط به تخم‌مرغ‌ها را به‌صورت بی‌سیم به یک گوشی هوشمند ارسال کرده و با اطلاعات لازم اپ (app) نصب شده در گوشی را تغذیه می‌کند (شکل‌های‌ 1ـ2 و 1ـ 3).

 

1ـ2: Egg minder

1ـ3:  اینترنت اشیا

 

امروزه معماران از شیشه‌های بزرگ برای پوشش ساختمان‌ها استفاده می‌کنند؛ اما بعدازظهر این شیشه‌ها در برابر تابش آفتاب گرم می‌شوند و تهویه درون ساختمان به سختی صورت می‌پذیرد. برای غلبه بر این مشکل، شیشه‌های هوشمند که ترکیبی از مفهوم تکنولوزی‌های فتوکرومیک و الکتروکرومیک هستند، استفاده می‌شوند که از شیشه‌ای شفاف به مه‌آلود یا سایه‌دار و یا رنگی در چند ثانیه تغییر حالت می‌دهند که وابسته به میزان قرارگیری در زیر اشعه‌های آفتاب است.

موارد ذکرشده مثال‌هایی بوده که مبتنی بر مفهوم اینترنت اشیا است که با آن می‌توانیم بگوییم که در آینده نزدیک هر شیء دارای این قابلیت است که می‌تواند سطحی از تمرکز حواس و خودآگاهی را داشته باشد. بنابراین به زودی اشیای بسیاری به این شبکه وصل می‌شوند.

هر گجتی که روزانه مورد استفاده قرار می‌گیرد، می‌تواند حسگر داشته باشد و مانند یک کامپیوتر عمل کند که میکروتراشه خود را دارد.

شبکه اجتماعی یک شبکه از افراد یا سازمان‌هایی است که در میان خود و با یکدیگر یک مجموعه افراد عامل با یک ساختار از شبکه اینترنت اشیا تشکیل می‌دهند. در اینجا گره‌های دوتایی وجود دارد؛ به این معنا که تعامل بین این عامل‌ها برای تمرکز بیشتر ارتباطات روی ماهیت و روابط اجتماعی است. (شکل 1ـ 4).

1ـ4: اینترنت اشیا اجتماعی

 

اینترنت اشیا تضمین می‌دهد که سرچشمه‌ای از فواید بسیار برای زندگی انسان باشد، با این حال، بدون شک منشأ ایجاد مشکل برای پدیدآورندگان سامانه‌های مخابراتی و برنامه‌ها است، مگر اینکه برای آنها مدل‌های با همخوانی ایده‌آل شناسایی شوند. این کار بین اشیایی امکان‌پذیر است که در یک گروه قرار داشته باشند.

در این مقاله هر چیزی که به مسائل مشتریان، برنامه‌ریزان و مهندسان در یک روش اجتماعی بپردازد و با اینترنت اشیا تعامل داشته باشید، بررسی شده تا مورد پذیرش همگان قرار گیرد.

اهداف مطلوب یک مدل ایده‌آل برای اینترنت اجتماعی اشیا (SIoT) عبارتند از:

ـ جدا نگه داشتن دو سطح افراد و اشیا و اجازه دادن به قراردادها برای داشتن سازمان‌های غیررسمی و ویژه

ـ اجازه به افراد برای ارائه دستورالعمل و اطمینان بخشیدن برای محافظت و به نتیجه رسیدن خودمختاری بین انجمن‌های قراردادی که در سازمان‌های مردمی اشیا رخ می‌دهد.

 

SIoT، یک معجزه جدید علمی است. سامانه‌های ارتباطات اجتماعی مانند تویتر، اینستاگرام، فیس‌بوک و لینکدین تعداد زیادی پژوهشگر از مناطق مختلف را به‌کار گرفته‌اند.

به تازگی ادغام اینترنت اشیا و شبکه‌های اجتماعی ممکن شده است و نیاز به انرژی زیادی دارد. به این دلیل که با تمرکز حواس است که یک مدل ایده‌آل اینترنت اجتماعی اشیا (SIoT) و پیامدهای جذاب بسیاری را جلب کرده و زندگی عادی مردم را تغییر داده است. همچنین طرح‌های پیشنهاد شده‌ که با به‌کارگیری ارتباطات اجتماعی، اعتماد بیشتر، بهبود تولید و کفایت آرایش‌های امنیتی به نتیجه می‌رسند. بنابراین با اینترنت اجتماعی اشیا می‌توان بیان کرد که هر شیء به‌طور اجتماعی مربوط به تولید یک شبکه بوده که دارای اشیا هوشمند است و با شکل اجتماعی به یکدیگر متصل هستند.

در دوران کنونی که عصر اینترنت است، بیش از یک میلیارد نفر ظرفیت شرکت در شبکه جهانی وب را دارند و شرایط برای مشارکت و تلاش مشترک وجود دارد. بنابراین به دلیل حرکت سریع زندگی و جهان، رسانه‌های الکترونیکی و شبکه‌های اجتماعی نقش حیاتی ایفا کرده و مردم از اینترنت بیش از حد انتظار استفاده می‌کنند. تمام این موارد نتیجه تغییر استاندارد سراسری جمعیت جهان در استفاده و تأثیر اینترنت است.

به‌عبارتی دیگر می‌توان بیان کرد که مفهوم شبکه‌های اجتماعی بسیار قدیمی است، انسان‌ها حیوانات اجتماعی هستند که کار گروهی انجام می‌دهند، با هم تعامل می‌کنند تا کارهایشان انجام شود و به دیگران کمک می‌کنند. این مفاهیم در اینترنت استفاده می‌شود و یک وجه اتصال بین مردم است.

افراد بسیاری از شبکه‌های اجتماعی مانند فیس‌بوک، تویتر، لینکدین و اینستاگرام برای اشتراک افکار، تصاویر، ویدئوها و اطلاعات استفاده می‌کنند. در این شبکه‌ها تبادل ایده و افکار با استقبال بالایی به عنوان یک قسمت از آخرین مدل طراحی مفهوم اینترنت اشیا به‌کار می‌رود و اینترنت اجتماعی اشیا را ایجاد کرده است.

برای مثال همه ما مشاهده کردیم که در پشت جلد کتاب‌ها اطلاعاتی راجع به محتوای آنها ارائه می‌شود؛ ولی این موارد برای نسل کنونی جذابیتی ندارد! راه بهتر این است که وقتی کتاب را برداشته، بارکدی که بر روی آن حک شده، با گوشی‌های هوشمند امروزی اسکن شود و به ویدئویی که برای آن در شبکه اجتماعی طراحی شده، هدایت شود و خواننده گرامی بتواند خلاصه کتاب را از زبان خود نویسنده بشنود. اگر این مورد صورت پذیرد؛ این ارتباط اجتماعی انسان و اشیا یک مفهوم جدید است که به اینترنت اجتماعی اشیا SIoT برمی‌گردد.

به عبارتی دیگر اینترنت اجتماعی اشیا یک کیف است که ترکیبی از وسایل پیرامون را به هم مرتبط کند و ظرفیت همکاری و توانایی تعامل با دیگران برای تکمیل یک کار مشخص را داشته باشد. در این مدل اینترنت اشیا مجهز به تأمین امنیت انجمن‌‌های اجتماعی با بندهای مختلف و خودکفا برای مردم است.

 

فواید اینترنت اجتماعی اشیا به‌ این صورت است:

ـ  به دلیل ساختار خود، می‌تواند چارچوب قابلیت ناوبری را تضمین کند؛ زیرا آشکارسازی اشیا و سازمان‌ها به‌طور منطقی انجام می‌شود.

ـ انعطاف‌پذیری و مقیاس‌پذیری در بین اشیا مانند انسان‌ها تضمین می‌شود، یک سطح از وابستگی‌پذیری برای ایجاد همکاری بین اشیا که همراه یا دوست هستند، می‌تواند درست شود. اینترنت اجتماعی اشیا مبتنی بر ایده دوستی است؛ یعنی اشیا می‌توانند سرویس مورد نیاز خود را با ایجاد ارتباط با دوستان یا دوستان دوستان پیدا کنند.

ـ ساختارهایی که برای شبکه اجتماعی طراحی شده‌اند، می‌توانند برای مواجهه با چالش‌ها و مشکلات مرتبط با SIoT استفاده شوند.

 مهم‌ترین مشخصه‌های SIoT عبارتند از:

ـ مقیاس‌پذیری

ـ فازی بودن

ـ عدم‌ تجانس

ـ قابلیت همکاری (شکل‌ 1- 5)

1ـ 5: چارچوب کلی SIOT

 

ـ طراحی (شکل‌های 1ـ 6 و 1ـ 7)

 

 

1ـ 6: طراحی سمت مشتری

1-7: طراحی سمت سرور

نتیجه‌گیری

در این مقاله مبدأ، تاریخچه، توسعه و چالش‌های وضعیت کنونی اینترنت اجتماعی اشیا (SIoT) مورد بررسی قرار گرفت، به دلیل فقدان دانش و آگاهی برخی اوقات افراد و محیط پیرامون آنها نادیده گرفته می‌شود که موجب آسیب زدن به هر دوی آنها خواهد شد. زمانی‌که این مشکلات به‌وجود می‌آید و محیط آلوده می‌شود، با علم و آگاهی به این مطلب که اثرات بعدی چه چیزهایی هستند و دلایلی که پشت صحنه این آلودگی و آسیب را تشکیل می‌دهند نیز حتی به سختی می‌توان این موارد را محافظت کرد.

گفته می‌شود که کامپیوترها دارای توانایی تشویق انسان به انجام تغییر در خود و انسان‌های دیگر هستند. IoT و SIoT می‌توانند به‌عنوان یک چالش برای تأثیر بر مردم و ایجاد آگاهی باشند. بنابراین می‌توانند انسان و نادیده گرفته‌های او را بهبود و تحت تأثیر قرار دهند.

IoT با کمک رسانه اجتماعی می‌تواند بستری برای تغییرات باشد و در نتیجه باید بتواند کارهای غیرقابل انتظار و غیرقابل تصور را به راحتی و با کمک اتصال اشیا به یک شبکه هوشمند انجام دهد. این موارد می‌تواند یک عصر جدید از فناوری (یک انقلاب جدید) را ایجاد کند؛ البته اگر راه را به درستی طی کند. بنابراین شهرهای هوشمند می‌توانند با استفاده از محیط اجتماعی هوشمند ساخته شوند. داده به محض اینکه تولید شد، می‌تواند با ایجاد کاربردهای جدید توسط اتصال به اشیا اجتماعی و انتقال و ارسال داده‌ها، داده روی داده تولید کند. بنابراین با کمک IoT و SIoT، چالش‌های جدید (مانند اینکه چگونه انسان و ذهن او توانمند می‌شوند؟) توسعه می‌یابند.

مترجم: آتنا شاه‌مرادی

نشریه اینترنت اشیا (IoT) در فناوری‌های نسل پنجم موبایل ، از دانشکده علوم و مهندسی محاسبات،  دانشگاه ویت هند

چاپ شده در نشریه اسپرینگر

چاپ شده در شماره چهارم فصلنامه اینترنت اشیا