چالش های پیش روی اینترنت اشیاء

چالش های پیش روی اینترنت اشیاء (IoT)

اینترنت اشیاء که برای نخستین بار در سال 1999 میلادی توسط کوین اشتون، مورد استفاده قرار گرفت، جهانی را توصیف کرد که در آن هر چیزی از جمله اشیاء برای خود، هویت دیجیتال داشته باشند و به کامپیوترها اجازه دهند آنها را مدیریت کنند. اینترنت اشیاء، فناوری پیشرفته‌ای است که در آن برای هر موجود، قابلیت ارسال داده از طریق اینترنت و یا اینترانت فراهم می‌شود.

واژه «چیزها» در عبارت اینترنت اشیاء می‌تواند به طیف گسترده‌ای از دستگاه‌ها مانند ایمپلنت نظارت بر قلب، فرستنده زیست تراشه در حیوانات مزرعه، حلزون‌های الکتریکی در آب‌های ساحلی، خودروهای دارای سنسور، دستگاه‌های تجزیه و تحلیل DNA برای نظارت بر محیط زیست یا دستگاه‌های عملیات میدانی که به آتش‌نشانان در عملیات جستجو و نجات کمک می‌کند، اطلاق شود.

امروزه حتی سنسورهای تشخیص گازی ساخته می‌شوند که می‌توانند تهدیدهای بیوشیمیایی را در فرودگاه‌ها تشخیص دهند و از وقوع آن‌ها جلوگیری کنند و یا مشخص کنند استیکی که در یخچال شما هست خراب شده یا نه، یا حتی با تجزیه و تحلیل نحوه نفس کشیدن شما معلوم کنند به چه نوع بیماری مبتلا هستید. عمده‌ترین کاربردهای اینترنت اشیاء طی این سال ها «مراقبت از سلامت» و «ماشین هوشمند و سرویس‌های ابری خودکار» بوده است.

کارشناسان تا سال ۲۰۲۰ تعداد اشیاء متصل به اینترنت را بالغ بر ۵۰ میلیارد تخمین می‌زنند. این تکنولوژی روز دنیا در مسیر توسعه خود با چالش‌های بسیاری رو‌به‌رو است. هر نوآوری تازه در این حوزه، پیچیدگی‌های خود را نیز به همراه می‌آورد. متاسفانه مسائل حل نشده اینترنت و فضای مجازی و شبکه‌ها که اینترنت اشیاء، وارث آنهاست به صورت خودکار وارد این فناوری شده است، این مشکلات در نقاط مختلف کره زمین، متفاوت است، اما مهم‌ترین چالش‌های پیش رو در بیشتر نقاط، فارغ از توسعه یافتگی و عدم توسعه یافتگی موارد زیر می‌باشد:

چالش رگولاتوری

در ایران، با وجود تلاش‌های زیادی که در زمینه تنظیم رگولاتوری وجود داشته، اما هنوز در حوزه امنیت، حریم خصوصی، معماری و ارتباطات نیاز به وضع استانداردهای دقیقی است. مهمترین نمود این چالش را میتوان در پراکندگی محصولات هوشمند در بازار تجاری ایران مشاهده کرد. در دیگر نقاط دنیا نیز، این موضوع به طور کامل، حل نشده است.

چالش امنیت و حریم خصوصی

اینترنت اشیاء نیازمند مکانیزم‌های محرمانگی، یکپارچگی، تصدیق هویت و کنترل دسترسی به صورت دقیق می‌باشد.

وقتی قرار است میلیاردها دستگاه در اقصی نقاط جهان با یکدیگر ارتباط داشته باشند و با هم به تبادل اطلاعات بپردازند، موضوع حریم شخصی کاربران چگونه مدیریت خواهد شد؟

تا کنون، پاسخ روشنی به این سوال داده نشده است. دستیابی به اطلاعات مربوط به عادات رفتاری کاربران می‌تواند آنها را در معرض انواع تبلیغات و آگهی‌های ناخواسته قرار دهد. نکته دیگر در خصوص چالش اینترنت اشیاء این است که کاربران تصور می‌کنند در یک محیط آزاد و با اختیار خود در حال انتخاب هستند در حالی که واقعیت این است که ابزارهای فناوری با جمع آوری اطلاعات از افراد و با مهندسی افکار، ابتدا برای آنها، ذائقه سنجی و سپس ذائقهسازی خواهند کرد. همچنین، تحقیقات مربوط به حوزه تامین امنیت اطلاعاتی نشان می‌دهد که بسیاری از دستگاه‌های گسترش یافته اینترنت اشیاء، سیستم امنیتی قابل اتکایی ندارند.

از جمله سیستم‌های متصل به اینترنت، می‌توان به سیستم‌های امنیتی خانگی، نور و تهویه هوای خانه، تلویزیون‌ها و ابزارهای بازی و سرگرمی و حتی یخچال، فریزرها، ماشین لباسشویی و غیره اشاره کرد. با این اوصاف در آینده نزدیک بسیاری از وسایل خانه در حریم خصوصی، قابلیت جذب اطلاعات را دارند. این موضوع، علاوه بر محاسن، معایبی هم به دنبال دارد. مثلا سنسورهایی که می‌توانند بگویند کارگری که در یک میدان نفتی کار می‌کند در حال حرکت است یا مدتی طولانی بی‌حرکت مانده و در نتیجه شاید مجروح شده است. از سوی دیگر، همین سنسورها می‌توانند به کارفرمایان کمک کنند تا متوجه شوند دقیقا چه طور و کجا کارمندان شان تک تک لحظه‌های روزشان را پشت سر می‌گذارند. ممکن است افراد تمایل نداشته باشند تا این حد مورد کنترل قرار گیرند.

همچنین برخی از دستگاه‌های اینترنت اشیاء به علت عدم رمزگذاری انتقال، رابط وب ناامن، عدم حفاظت کافی از نرم‌افزار و... آسیب‌پذیرند. برخی از برنامه‌های اینترنت اشیاء از زیرساخت‌های حساس و خدمات استراتژیک مانند شبکه‌های هوشمند و حفاظت از تأسیسات، پشتیبانی می‌کنند؛ و یا برخی از اپلیکیشن‌های اینترنت اشیاء مقدار زیادی اطلاعات شخصی در مورد خانواده، سلامت و وضعیت مالی فرد را جمع‌آوری می‌کنند. عدم رعایت نکات امنیتی و بیتوجهی به حریم خصوصی سبب ایجاد مقاومت در پذیرش اینترنت اشیاء توسط افراد و سازمان‌ها خواهد بود.

سؤالی که در این جا مطرح میشود این است که واقعا چه کسی صاحب تمام این داده‌هاست؟ آیا اطلاعات (به شدت شخصی) که ردیاب تناسب اندام شما ضبط می‌کند به شما تعلق دارد یا به سازنده؟ آیا پلیس باید این اجازه را داشته باشد که در یک پرونده قضایی به اطلاعات به دست آمده از این طریق، دسترسی پیدا کند؟ بنابراین، قطعا با ورود اینترنت اشیاء، حریم خصوصی افراد، نقض خواهد شد.

چالش جرایم سایبری

جرایم سایبری یکی از مشهورترین موانع همه‌گیر شدن IoT به شمار می‌رود. امروزه نرم‌افزارهای پیشرفته‌ای در حوزه داده‌کاوی وجود دارد که قادر است از داده‌های گمنام، اطلاعات دقیق و فراوانی استخراج کند. همین موضوع، نگرانی کارشناسان را از فعالیت‌های مجرمان سایبری بر بستر IoT به دنبال داشته است. اگرچه اینترنت اشیاء، کیفیت زندگی مردم و روال کاری سازمان‌ها را بهبود می‌بخشد، اما خود، بستری آسیب پذیر در برابر حمله احتمالی هکرها است.

از طرفی، همان طور که بدافزارهای فراوانی در سال‌های گذشته برای برنامه‌های آندروید نوشته شده، امکان تهیه بدافزار در اینترنت اشیاء هم وجود دارد. یک متخصص IT اخیرا نشان داد که چقدر ساده می‌تواند یک پمپ انسولین که با استفاده از فرکانس رادیو کنترل می‌شود را هک کند و از راه دور مقادیر مرگبار انسولین را به یک بیمار دیابتی تزریق کند. دیگر متخصصان هم ادعا کرده‌اند که هکرها اگر انگیزه لازم را داشته باشند می‌توانند به نرم افزارهای داخل ماشینهای هوشمند دسترسی پیدا کنند و کنترل سرعت، ترمز و فرمان ماشین را به دست بگیرند. پیامدهای مضر هک کردن اشیایی که از این تکنولوژی استفاده میکنند می تواند بینهایت باشد. اما چالش‌های تکنولوژیکی با وجود بزرگ بودن‌شان بیشتر از چالش‌های قانونی، اجتماعی و قانون‌گذاری، مسئولان و متخصصان را نگران نمی‌کنند. چون این دستگاه‌های سنسوردار می‌توانند به افراد خاصی قدرت زیادی ببخشند.

چالش هرج‌ومرج

پیشرفت اینترنت اشیاء به قدری سریع است که از روال زندگی عادی پیشی گرفته و از آن جا که استانداردها هنوز در زمینه امنیت، مسائل خصوصی، ارتباطات پیچیده و شمار کثیری از دستگاه‌ها، به خوبی مورد آزمایش قرار نگرفته‌اند، چنانچه دقت کافی و همه جانبه در تولید و طراحی این محصولات، وجود نداشته باشد، زندگی افراد میتواند به هرج‌ومرج تبدیل شود. دور از ذهن نیست اگر نقص یک ترموستات بتواند کل سیستم هوشمند یک خانه را دچار اختلال کند.

چالش عدم مسئولیت‌پذیری

تا امروز، سازمان‌های مختلف، از کاربری‌های این فناوری برای دستیابی به اهداف و ماموریت‌های خود بهره ‌برده‌اند و هرکدام از این دستگاه‌ها، مسئولیت استفاده خود از این فناوری را به عهده داشته‌اند و البته گزارشاتی مبنی بر ورود و سرمایه‌گذاری شرکت‌های بزرگ اقتصادی در پروژه‌های متعدد مبتنی بر این فناوری نیز وجود دارد.

از طرفی در IoT ما با مفاهیم اتوماسیون رو‌به‌رو هستیم و به دنبال آن، این سوال پیش می‌آید که اگر عملکرد غلط یک ابزار باعث ایجاد آسیب‌های فیزیکی شود، چه کسی مسئول خواهد بود؟
به عنوان مثال پمپ انسولین که وظیفه تزریق انسولین به زیر پوست بیماران دیابتی را به عهده دارد، اگر در طول شب خراب شود یا ارتباط خود را از دست داده و از کار باز بماند، معلوم نیست چه عواقبی برای بیمار به همراه خواهد داشت.

این موضوع در صنعت خودروسازی نیز به شدت مشهود است. اگر یک خودروی بدون راننده دچار تصادف شود، با توجه به این که هیچ عامل انسانی رانندگی آن را به عهده ندارد، مقصر چه کسی خواهد بود؟

چالش آدرس IP

همان طور که می‌دانیم، مشخصه هویتی و ارتباط اینترنتی، دو ویژگی اصلی است که می‌تواند اشیاء مختلف را به عنوان بخشی از اینترنت اشیاء قرار دهد. هر کدام از این اشیاء هوشمند، یک آدرس پروتکل اینترنتی (IP) مختص به خود را خواهند داشت تا ابزاری که به ارسال یا دریافت اطلاعات می‌پردازد، قابل تشخیص شود. این اشیاء هوشمند، قادر خواهند بود سیستم‌هایی را تشکیل دهند که توانایی ارتباط با یکدیگر را داشته باشند. بنابراین در اینترنت اشیاء هر یک از دستگاه‌های الکترونیکی دارای یک آدرس IP بوده که از طریق اینترنت به هم متصل می‌شوند.

طبق گزارش ها تا کنون تمامی آدرس‌های IP نسخه ۴، به سیستم‌ها اختصاص‌یافته و به اتمام رسیده است. میلیاردها سنسور جدید در اینترنت اشیاء وجود دارند که باید آدرس منحصربهفردی به آن‌ها اختصاص داد در غیر این صورت روند پیشرفت اینترنت اشیاء به کندی انجام خواهد شد. البته در حال حاضر، با استقرار IP نسخه ۶، با امکان پیکربندی خودکار، مدیریت شبکه را آسان‌تر می‌کند و مجموعه‌ای از ویژگی‌های امنیتی پیشرفته را ارائه می‌کند.

چالش داده‌کاوی، مراکز داده‌ و نیروی متخصص

در حوزه اینترنت اشیاء، نه‌تنها داده‌های سنتی گسسته، بلکه انتقال داده‌های تولیدشده توسط سنسورهای دیجیتال در تجهیزات الکتریکی، صنعتی، خودرو و حمل‌ونقل، اطلاعات محسوب می‌شود. این انتقال داده‌ها در مورد محل سکونت، حرکت، لرزش، دما، رطوبت و حتی تغییرات شیمیایی در هوا هستند. داده‌کاوی می‌تواند در رسیدگی به مسائل عملیاتی فوری و یا اطلاع مدیران از رفتار مشتریان و استراتژی رقبا موثر باشد. داده‌ها نیاز به مهار و درک با استفاده از کامپیوتر و مدل‌های ریاضی دارند. در حال حاضر با توجه به سرعت گسترش این فناوری، در زمینه استخراج داده از شبکه‌های حسگر و تحلیل داده‌های تصویری و ویدئویی و حتی نیروی اجرایی، کاستی هایی دیده می‌شود.

چالش مالی و عدم وجود زیرساخت های کافی

این مسئله به همراه بهره‌مندی از اینترنت پرسرعت برای استفاده از این فناوری، بیشتر در کشورهای در حال توسعه مطرح است که نیازمند سرمایه گذاری برای گسترش اینترنت اشیاء و خرید تجهیزات سخت افزاری و نرم افزاری مورد نیاز می‌باشند.

چالش به روزرسانی

نرم‌افزارهایی که بر روی اشیاء مختلف نصب شده‌اند با توجه به مسائل امنیتی، هماهنگی با رشد سخت افزارها و نیازهای دیگر نیاز به به‌روزرسانی دارند که خود این موضوع از معضلات این فناوری است.

چالش زیست محیطی و مدیریت انرژی

در ابزارهای مورد استفاده در اینترنت اشیاء، گاهی نیاز است که سنسورها به طور دائم، روشن باشند. از طرفی تعویض مدام باتری‌های میلیاردها دستگاه در سراسر دنیا دور از ذهن است. باید به دنبال شیوه‌هایی بود که از انرژی‌های محیط مانند ارتعاش، نور، جریان هوا و… در تامین توان سنسورها بهره برد. به‌طور مثال دانشمندان، یک نانوژنراتور را معرفی کرده‌اند که از تکانه‌های بدن، الکتریسیته تولید می‌کند.
همچنین استفاده از میلیاردها سنسور و دروازه‌های ورودی و سرورهای ذخیره و پردازش اطلاعات، نیازمند مصرف انرژی الکتریکی فراوانی می‌باشد که می‌تواند آسیب‌های جدی به محیط زیست وارد نماید.

چالش نظامی‌سازی

از نکات قابل توجه در تحولات فناوری، پیوند توسعه فناوری‌های جدید با فعالیت‌های نظامی بوده که ایده جهانی‌سازی را بیش‌تر به ذهن متبادر می‌سازد. با نگاهی به تاریخچه بسیاری از تکنولوژی‌ها می‌توان دریافت که تولد رادیو با توجه به مقتضیات دوران جنگ و پیدایش اینترنت به خواسته وزارت دفاع آمریکا برای حفاظت از شبکه‌ کامپیوترهای این کشور، پیوند خورده است. بنابراین نقش اهداف اقتصادی و سیاسی قدرتمندان در توسعه تحولات این حوزه را نمی‌توان انکار کرد.

برای مثال در چندین دهه گذشته، وزارت دفاع آمریکا، نقش اساسی را در پیشبرد فناوری‌های مبتنی بر سنسورها، شبکه‌های کامپیوتری و تکنولوژی‌های ارتباطیبه عهده داشته است و این موارد، پایه فناوری اینترنت اشیاء را شکل داده‌اند.

سیستم‌های مختلف نظامی(فرمان، کنترل، ارتباط، پردازش، اطلاعات، پایش و شناسایی)، از میلیون‌ها سنسور استفاده می‌کنند که مبتنی بر پلتفرم‌های مختلفی عمل کرده و هدف آنها، ارائه درک صحیحی از نیروها و تهدیدات میدان نبرد (در زمین، هوا و دریا) است.

به عنوان مثال، در سیستم‌های کنترل آتش، استفاده از سنسورهای شبکه‌ای و تحلیل‌های دیجیتالی موجب شده تا امکان پاسخ‌های خودکار به تهدیدهای متعدد، به صورت هم زمان وجود داشته باشد.

برخی از فناوری‌های مرتبط با حوزه فناوری اینترنت اشیاء در حوزه‌های غیر رزمی نیز مورد استفاده قرار گرفته‌اند. به عنوان نمونه، از این فناوری برای تمرین‌ها و شبیه‌سازهای نظامی استفاده شده است تا با کمک سنسورها و دریافت کننده‌های مختلف، شرایط واقعی صحنه نبرد به درستی شبیه‌سازی شود. هم چنین، این امکان فراهم می‌‌شود که سلامت جسمانی نیروها در هر زمان، به فرماندهان اطلاع داده شده و امر تصمیم‌گیری در لحظات سخت،‌ تسهیل گردد. این که بتوان زندگی عادی و روزانه مردم را از کنترل نظامیان با استفاده از اینترنت اشیاء، دور نگاه داشت از دیگر معضلات پیش روی این فناوری است.

در مجموع، آن چه قطعی و مسلم است گسترش فراگیر و رو به رشد اینترنت اشیاء در دنیای امروز است. هر چند با این توصیفات، امکان کنترل و مهار این فناوری تقریبا غیرممکن است ولی برای استفاده بهینه از مزایای بی شمار آن باید آمادگی‌های لازم برای مواجهه با آن صورت پذیرد تا به این طریق، اثرات منفی آن کاهش یابد.

نویسنده: صغری آقابابائی
چاپ شده در: فصلنامه اینترنت اشیا، شماره سوم