Iot-problems

Проблеми технологій Інтернету речей (Internet of things, IoT).

Інтернет речей передбачає підключення до глобальної комп’ютерної мережі побутових предметів за допомогою вбудованих модулів зв’язку, завдяки чому вони отримують можливість взаємодіяти один з одним, із зовнішнім середовищем, обмінюватися даними і здійснювати операції без участі людини. Сенсори консолідують дані в режимі реального часу і мають можливість прямої інтеграції і з баз даних і сховищами даних та ERP-системами тощо.

ІоТ– цемережа, що складається із взаємозв’язаних фізичних об’єктів або пристроїв, які мають вбудовані сенсори, а також програмне забезпечення, що дає змогу здійснювати передавання і обмін даними між фізичним світом і комп’ютерними системами за допомогою використання стандартних протоколів зв’язку. Крім сенсорів, мережа може мати виконавчі пристрої, вбудовані у фізичні об’єкти і пов’язані між собою через дротові й без дротові мережі. Ці взаємопов’язані об’єкти мають можливість зчитування та приведення в дію функції програмування та ідентифікації, а також дають змогу обійтись без участі людини за рахунок використання інтелектуальних інтерфейсів.

Недоліки

Технології IoT поєднують підключені точки доступу та стандарти мережі передавання даних для застосунку кінцевого користувача, що дає можливість підвищувати продуктивність роботи промислових підприємств, здійснюватитрансформаціюекономічнихпроцесів. Протетакожпотрібнозвер-нутиувагунавиклики, зумовленірозвиткомтехнологій IoT, зокрема: кібербезпеку, оскількизрозвиткомринків IoT можливіатакинаціліпідприємства; юридичнізагрози – захистданихуглобальніймережійатакитехнологій IoT; відсутністьстандартів – потрібнопрацюватинададаптацієютехнологічнихстандартівіпротоколівдоновихтехнологічнихумовтощо. Розглянемоосновнізчиннихстандартів. IЕЕЕ 802.15.4 СтандартIЕЕЕ 802.15.4 [3] єсьогодніосновнимусферісенсорнихмереж, описуєфізичнийіканальнийрівніеталонноїмоделі OSI. Вищірівнідоповнюютьсявіншихстандартах, наприклад, ZigBee [4]. Стандартпередбачаєроботувтрьохчастотнихдіапазонах: одинканал 868,0–868,6 МГц, десятьканалівудіапазоні 902–928 МГці 16 каналівудіапазоні 2400–2483,5 МГц. Мережастандарту IEEE 802.15.4 міститьдватипипристроїв – повнофункціональні (FFD – Full Function Device) іпристроїзізменшеноюфункціональністю (RFD – Reduced Function Device). Запринципом FFD працюютькоординаторімаршрутизаторимережі, запринципом RFD – кінцевіпристрої. Кожнамережамаєсвійідентифікатор (PAN ID – Personal Area Network ID). ZigBee/ZigBee Pro Стандарт ZigBee [4] доповнюєверхнірівніеталонноїмоделі OSI, використовуючи IEEE 802.15.4 якоснову. Зокрема, специфікаціявизначаєалгоритмимаршрутизаціївкомірчастіймережі, колиміжпароювузлівможебутикількамаршрутів. Зоглядунаістотнуобмеженістьуресурсахсенсорнихвузлівіневеликупропускнуздатністьканалузв’язку, щоунеможливлюютьрегулярнийобмінслужбовоюінформацією, використовуєтьсяспеціальнийпротоколмаршрутизації AODV зобчисленняммаршрутунавимогу. Відповіднодоцьогопротоколу, передтим, яквідправитиданівіддаленоговузла, виявляютьнайкращийшлях, розсилаючиспеціальнийзапитнапередавання. Цедаєзмогууникнутипостійногозберіганнявеликихзаобсягомтаблицьмаршрутизаціївпам’ятівузлів. Специфікоюстандарту ZigBee єтакождетальнийописсервісів, призначенихдлякористу-вацькогорівня, спрямованоюназабезпеченнясумісностіобладнаннярізнихвиробників. Зцієюметоюпідконкретніцільовідодаткирозробленопрофілі, наприклад Smart Energy, Home Automation, Healthcare таінші.

Концепція Інтернету речей

Головна ідея полягає в тому, щоб поєднати фізичний та віртуальний світ за допомогою машин.

Деякі автором терміна називають британського інженера Кевіна Ештона, який запропонував своє трактування концепції у 1999 році та назву "Інтернет для речей" (Internet for Things). Він вважав, що інтернет можна з'єднати з фізичним світом за допомогою великої кількості датчиків, включаючи мітки RFID (Radio Frequency IDentification) — надтонкі мікросхеми з низьким енергоспоживанням, які обмінюються між собою бездротовими даними. Кевін Ештон закликав створити комп'ютери, здатні автоматично збирати всю доступну інформацію про фізичні об'єкти. За його словами, ці дані допоможуть людям краще стежити за станом речей, а також скоротити витрати та кількість відходів.

Інтернет речей може змінити світ так само, як це зробив Інтернет. Можливо, навіть більше", — заявив інженер.

Засоби ідентифікації

IoT об'єднує мільярди пристроїв, тому їхня працездатність багато в чому залежить від того, наскільки добре машини розпізнають одне одного та наскільки їх розпізнають сервери та маршрутизатори всередині мережі, а також зовнішні хмарні системи управління. Зашифрований канал автентифікації необхідний, щоб кожен об'єкт отримав власний унікальний знак і міг підтвердити свою справжність. Заради безпеки системи повинні приймати дані та виділяти виробничі ресурси пристроям Інтернету речей тільки після авторизації останніх, адже це захищає від зламу та так званого спуфінгу — підміни даних.

Як пише журнал Control Engineering, для ідентифікації в Інтернеті речей використовують RFID-мітки, штрих-коди та "розумні" датчики. Для створення простої RFID-системи достатньо мітки з мікрочипом та пристрої-зчитувача. Технологія радіочастотної ідентифікації зараз розвивається у двох напрямках: активні RFID-системи з розширеним спектром передачі та управління RFID-додатками. Експерти виділяють великі можливості розвитку додатків ідентифікації в IoT. Наприклад, RFID-мітки можна підключити до бездротової сенсорної мережі (WSN) для швидкого пошуку та розпізнавання об'єктів, а також стеження за ними в режимі реального часу.

У деяких промислових системах вже розгорнуті сервіси, де кожному пристрою надають універсальний унікальний ідентифікатор (UUID), який є 128-бітовим номером. Він містить мережеву адресу системи, що згенерувала UUID, мітку із зазначенням часу та випадково створений компонент, перших двох достатньо для гарантії унікальності, а випадковий елемент є додатковим захистом. Імовірність дублювання ідентифікатора можлива, але практично дорівнює нулю. Завдяки UUID потрібну річ можна легко знайти і не переплутати з іншими, тому ця технологія важлива для роботи IoT.

Згідно з дослідженням, опублікованим у журналі Digital Communications and Networks, поки не існує загальної схеми ідентифікації для IoT, тому такі стандарти ще розроблять державні органи. Поки відсутність єдиного механізму ідентифікації ускладнює взаємодію між різними складовими Інтернету речей. Втім, деякі міжнародні організації надають свої стандарти та рішення для забезпечення безпеки IoT, наприклад Open Connectivity Foundation (OCF), FIWARE, oneM2M. Тут же став у нагоді і глобальний інтернет-протокол IPv6, що забезпечує унікальні IP-адреси машин.