در بخش اول  با  مدل مرجع اینترنت اشیاء ارایه شده توسط شرکت سیسکو با مشارکت شرکت های IBM و Intel آشنا شدیم . در بخش دوم با تمرکز بر روی این مدل به کلیات وظایف و قابلیت های  سه سطح آن ( سطح اول ، سطح دوم ، سطح سوم ) اشاره گردید . در این بخش با سایر سطوح مدل مرجع اینترنت اشیاء آشنا خواهیم شد . 
 
سطح چهارم : انباشت داده  ( ذخیره سازی )
 سیستم های شبکه ای با هدف انتقال مطمئن داده ایجاد شده اند . از این منظر می توان اطلاعات را داده در حال حرکت در نظر گرفت  که می بایست با ضریب اطمینان بالا از نقطه ای به نقطه دیگر انتقال یابند  . تا قبل از سطح  چهارم ، داده در طول شبکه و بر اساس اندازه و ساختار تعیین شده توسط دستگاه های تولید کننده داده جابجا می شود .  مدل ، رویداد محور است  یعنی همزمان با تولید داده ، داده منتقل می شود.
همانگونه که قبلا اشاره گردید ، دستگاه های موجود در سطح اول مدل مرجع اینترنت اشیاء دارای قابلیت های محاسباتی و یا پردازشی نمی باشند . این وضعیت در سطح دوم مدل مرجع تا حدودی تغییر می کند و امکان انجام برخی فعالیت های محاسباتی نظیر ترجمه پروتکل ها  یا تدوین و تنظیم قواعد امنیتی شبکه در قالب برخی برنامه ها وجود دارد . همزمان با حرکت به سمت سطوح بالاتر ، امکان انجام پردازش های بیشتری فراهم می گردد . به عنوان نمونه با رسیدن به سطح سوم ، امکان انجام پردازش هایی نظیر بازرسی بسته فراهم می گردد .
اکثر برنامه ها نمی توانند و یا نیاز ندارند که داده را با سرعت شبکه کابلی پردازش نمایند . برنامه ها در مواجه با داده آنها را داده در حال حرکت تلقی نمی کنند بلکه به آنها به منزله داده هایی نگاه می کنند که در حال استراحت و یا تغییرناپذیر در حافظه و یا بر روی دیسک می باشند. منظور از تغییر ناپذیر این است که امکان تغییر آنها توسط منبع تولید کننده داده وجود ندارد و داده تولید شده با ذخیره بر روی یک رسانه ذخیره سازی در انتظار پردازش توسط برنامه های بالادستی گذر ایام می کند . با این نگرش می توان به این تعریف کلی در خصوص سطح چهارم مدل مرجع اینترنت اشیاء اشاره کرد که در این سطح ، داده در حال حرکت به داده در استراحت تبدیل می شود . سطح چهارم مسئولیت تعیین تکلیف موارد زیر را برعهده دارد :

• اگر داده مورد علاقه سطوح بالاتر باشد : سطح چهارم بگونه ای پیکربندی می گردد تا با انجام پردازش های لازم بتواند نیازهای یک سطح بالاتر را تامین نماید .
•  اگر نیاز به ذخیره داده باشد : داده می بایست بر روی دیسک ذخیره گردد و یا برای استفاده کوتاه مدت در حافظه ذخیره شود .
•  نوع فضای ذخیره سازی مورد نیاز : از چه گزینه ای می بایست جهت ذخیره داده استفاده کرد؟ یک سیستم فایل ، سیستم کلان داده و یا بانک اطلاعاتی رابطه ای
• اگر نیاز به سازماندهی صحیح داده باشد : آیا داده برای ذخیره بر روی سیستم ذخیره سازی مورد نیاز بطور مناسب سازماندهی شده است ؟
• اگر نیاز به ترکیب مجدد و یا محاسبه مجدد داده باشد: ممکن است لازم باشد تا داده با اطلاعات ذخیره شده قبلی ترکیب ، تجمیع و یا مجددا محاسبه گردد . برخی از این داده ها ممکن است  ریشه در منابع غیر از اینترنت اشیاء داشته  باشند .

پس از ضبط و قرار دادن داده در وضعیت استراحت توسط سطح چهارم ، امکان دستیابی به داده توسط برنامه ها به صورت غیربلادرنگ فراهم می گردد و برنامه ها می توانند در زمان نیاز به داده دستیابی داشته باشند . بطور خلاصه در خصوص وظیفه سطح چهارم می توان گفت که در این سطح داده مبتنی بر رویداد را به پردازش مبتنی بر query تبدیل می گردد . این یک مرحله حیاتی در ایجاد پل بین تفاوت های دنیای شبکه های بلادرنگ و دنیای برنامه های غیر بلادرنگ است .شکل 1 ، مهمترین فعالیت هایی که در سطح 4 انجام می شود را نشان می دهد .



سطح پنجم : چکیدگی داده  ( تجمیع و دستیابی )
سیستم های اینترنت اشیاء می بایست قابلیت بزرگ تر شدن در ابعاد مختلفی را دارا باشند از یک سازمان محلی گرفته تا یک سازمان با کلاس کار جهانی . همچنین لازم است اینگونه سیستم ها قابلیت حمایت از سیستم های ذخیره سازی مختلفی را دارا باشند تا بتوان داده دستگاه های اینترنت اشیاء و داده سیستم های قدیمی سازمانی  نظیر  ERP , HRMS و CRM را ذخیره کرد. وظایف سطح پنجم مدل مرجع اینترنت اشیاء ، تمرکز بر روی تفسیر داده و فضای ذخیره سازی آن با هدف تسهیل در پیاده سازی و بهبود عملکرد سیستم ها است . 
علی رغم این که دستگاه های متعددی درگیر تولید داده می باشند ، ولی به دلایل مختلفی نمی توان داده های تولیدی را در یک فضای ذخیره سازی یکسان ذخیره کرد:

• ممکن است حجم داده به اندازه ای باشد که نتوان آنها را در یک مکان ذخیره کرد.
• انتقال و یا جابجایی داده درون یک بانک اطلاعاتی ممکن است نیازمند توان پردازشی بسیار زیادی باشد . از این رو می بایست  فرآیند بازیابی داده از فرآیند تولید داده  جدا گردد . امروزه با بکارگیری بانک های اطلاعاتی OLTP ( برگرفته شده از  online transaction processing  ) و انبار داده  این کار محقق می گردد .
•  دستگاه ها ممکن است از لحاظ جغرافیایی جدا از هم باشند و پردازش به صورت محلی بهبنه سازی گردد.
• سطوح  3  و 4 ممکن است جریان مستمر داده خام را از داده یی که بیانگر یک رویداد می باشد ، تفکیک نمایند . در چنین مواردی ، برای ذخیره سازی جریانی از داده خام ممکن است از یک سیستم کلان داده نظیر هدوپ استفاده شود و برای ذخیره سازی داده مرتبط با یک رویداد ، از یک سیستم  مدیریت بانک اطلاعاتی رابطه ای RDBMS که قادر به اجرای query با سرعت بیش تری است ، استفاده گردد .
• ممکن است به نوع های مختلفی از پردازش داده نیاز باشد .

به توجه به دلایل فوق ، سطح چکیدگی داده می بایست قادر به پردازش موارد مختلفی باشد :

• تلفیق چندین قالب داده از چندین منبع
•  تضمین انسجام معانی داده در بین تمامی منابع
• تایید کامل بودن داده جهت استفاده توسط برنامه های سطوح بالاتر
• تجمیع و ادغام داده در یک مکان (با ETL ، یا ELT و یا تکثیر داده ) یا ارایه دستیابی به چندین مکان ذخیره سازی از طریق بصری سازی داده
• حفاظت داده با احراز هویت و مجوزهای مناسب
• normalizing یا denormalizing و ایندکسینگ داده برای دستیابی سریع به داده

شکل 2 وظایف سطح  چکیدگی داده را نشان می دهد .


سطح ششم :  برنامه ها (گزارش، تجزیه و تحلیل، کنترل)
سطح ششم ، سطح برنامه است . جایی که تفسیر اطلاعات انجام  می شود . نرم افزار در این سطح با سطح 5 و data at rest تعامل برقرار می کند ،  بنابراین به سرعتی در حد سرعت شبکه نیاز نخواهد بود . مدل مرجع اینترنت اشیاء در خصوص ماهیت یک برنامه سکوت می کند و خود را درگیر این موضوع نکرده است . چراکه برنامه ها می توانند طیف بسیار گسترده ای را شامل شوند که به عوامل مختلفی نظیر وضعیت بازار ، ماهیت داده دستگاه ها و نیازهای کسب و کار بستگی دارد . مثلا برخی برنامه ها بر روی مانیتورینگ داده دستگاه ها تمرکز می نمایند ، برخی دیگر بر روی کنترل دستگاه ها تمرکز دارند و برخی دیگر  داده دستگاه ها و داده غیر دستگاه ها را ترکیب خواهند کرد. پیاده سازی برنامه های کنترل و مانیتورینگ ، مستلزم بکارگیری معماری و الگوهای مختلف برنامه نویسی است که اشاره به آنها خارج از بحث مدل مرجع اینترنت اشیاء است . شکل 3 ، کارکرد سطح ششم مدل مرجع اینترنت اشیاء را نشان می دهد .

 

سطح هفتم :  فرآیندها و تعامل  (شامل افراد و فرآیندهای کسب و کار)
در اینترنت اشیاء ، افراد و فرآیندها نیز درگیر کار می شوند . در سطح 7 مظهر این درگیری و تعامل را می توان مشاهده کرد . اطلاعات تولید شده توسط سیستم ها می بایست منجر به یک اقدام و یا واکنش مناسب  گردند در غیر این صورت دارای ارزش اندکی خواهند بود .برای اقدام و واکنش مناسب ، نیازمند افراد و فرآیندها می باشیم . برنامه ها با اجرای منطق کسب و کار ، قدرت را به انسان هدیه می کنند و افراد  با توجه به نیازهای مختص به خود از برنامه ها و داده های مرتبط استفاده می نمایند . اغلب ، چندین فرد از برنامه مشابهی برای محدوده ای از اهداف مختلف استفاده می نمایند . بنابراین ، هدف برنامه نیست ، هدف تقویت و قدرتمند کردن افراد برای انجام کارهایشان است . برنامه های سطح ششم به کاربران کسب و کار داده صحیح را در زمان مناسب ارایه می نمایند تا آنها بتواند اقدامات درستی را انجام دهند . اکثر اقدامات در یک حوزه کاری نیازمند بکارگیری چندین فرد است ، بنابراین می بایست افراد قادر به ارتباط و تعامل با یکدیگر باشند . تعامل و همکاری نیازمند دنبال نمودن مراحل مختلفی است و معمولا فراتر از چندین برنامه است . به همین دلیل است که سطح هفتم ، در یک سطح بالاتر نسبت به برنامه نشان داده می شود .
شکل 4 ، کارکرد سطح هفتم مدل مرجع اینترنت اشیاء را نشان می دهد .

 

پس از آشنایی با کلیات هفت سطح مدل مرجع اینترنت اشیاء بد نیست اشاره ای  هر چند اندک به مقوله بسیار مهم امنیت در اینترنت اشیاء نیز داشته باشیم .

امنیت در اینترنت اشیاء
امنیت اینترنت اشیاء و تمرکز بر روی هر یک از سطوح هفت گانه و همچنین مبادله داده بین سطوح ، مستلزم صرف زمان بسیار زیادی است . در این مطلب صرفا به این نکته مهم اشاره می گردد که سنجش امنیت می بایست :

•  ایمن سازی هر دستگاه و یا سیستم را انجام دهد .
• امنیت را برای تمامی فرآیندها در هر یک از سطوح ارایه نماید
• ایمن سازی انتقال داده و تعامل بین هر سطح را تامین نماید .

شکل 5 ، جایگاه امنیت در مدل مرجع اینترنت اشیاء را نشان می دهد .امنیت می بایست بر تمامی مدل حاکم باشد .
 
 
خلاصه
در طی سه مطلب سعی گردید  ضمن معرفی مدل مرجع اینترنت اشیاء با کلیات وظایف هر یک از سطوح هفت گانه آن آشنا شویم . مدل مرجع IoT اولین قدم تعیین کننده به سمت استاندارد سازی مفهوم و واژگان پیرامون اینترنت اشیاء است . از دستگاه های فیزیکی و کنترل کنندگان در سطح یک گرفته  تا تعامل  و فرآیندها در سطح هفتم .  مدل مرجع IoT  مجموعه ای از قابلیت های مورد نیاز و همچنین نگرانی هایی که می بایست قبل از بکارگیری  دستاوردهای آن در حوزه کسب و کار به آنها توجه شود را مشخص کرده است . 
 
منابع  :