مرکز آزمون اینترنت اشیاء

با روند رو به رشد بهره‌برداری از اینترنت اشیاء در کاربردهای مختلف شهری، نقش مراکز آزمون برای محصولات و خدمات اینترنت اشیاء در مراحل مختلف مهندسی یک محصول در شهرهای هوشمند، مورد توجه قرار گرفته است. دلیل این امر نیز، استفاده از تکنولوژی اینترنت اشیا در شهرهای هوشمند، برای مدیریت بهینه شهر و ارائه خدمات بهتر به شهروندان بوده است. به طور کلی، مراکز آزمون اینترنت اشیاء با دو رویکرد راه‌اندازی شده و توسعه می‌یابند: 1- مراکز دانشگاهی که برای استفاده آکادمیک راه‌اندازی می‌شوند و باید به اندازه کافی انعطاف‌پذیر باشند تا از حسگرهای ناهمگن، پروتکل‌های ناهمگن و اصلاح پروتکل‌ها پشتیبانی کنند و یک محیط کنترل شده و قابل تکرار برای آزمایش‌های مختلف را ایجاد می‌کنند و 2- مراکز آزمون صنعتی که الزامات متفاوتی؟؟ نسبت به مورد اول دارد. در این مقاله، به بررسی مراکز آزمون اینترنت اشیاء پرداخته شده و نمونه‌های موفقی از آن ذکر می‌گردد.

مرکز آزمون اینترنت اشیاء و شهرهای هوشمند

شهرهای هوشمند، از فناوری‌های جدید در ارائه خدمات مطمئن و پایدار به شهروندان و نیز تصمیم‌گیری بهینه براساس داده‌های جمع‌آوری شده شهری و شهروندی استفاده می‌کنند. به همین دلیل، اطمینان از عملکرد صحیح تجهیزات و نیز سرویس‌های ارائه شده براساس فناوری‌های جدید در شهرهای هوشمند از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در این راستا، شرکت‌هایی که در زمینه ارائه راه‌حل‌های شهر هوشمند فعالیت می‌کنند، نیاز به یک محیط آزمایشگاهی برای تست راه‌حل‌های خود دارند. به همین خاطر، مراکز آزمون به منظور ایجاد بستری جهت تست راه‌حل‌ها، سرویس‌های اینترنت اشیا و نیز تجهیزات آن، جهت ارائه سرویس‌های امن و مطمئن در شهرهای هوشمند پیاده‌سازی شده‌اند.

اینترنت اشیاء در هر یک از ورتیکال‌های موجود در شهرها، نقشی را برعهده خواهد داشت و می‌تواند در بهبود فرآیندهای نظارتی و کنترلی و همچنین کاهش هزینه‌های عملیات و افزایش کارایی کمک نماید. این در حالی است که به دلیل اهمیت بالای امنیت در ورتیکال‌ها و نیز حساسیت نسبت به پدافندغیرعامل سایبری و حفاظت از داده‌ها، در شهرهای هوشمند باید با دقت بیشتری نسبت به انتخاب سرویس، ارائه‌دهنده سرویس و نیز تجهیزات استفاده شده در شهرها پرداخت.

بررسی‌ها نشان داده می‌دهد که مراکز آزمون اینترنت اشیاء در شهرهای هوشمند، دارای جایگاه بالایی هستند. زیرا مدیران شهری با استفاده از آزمایش‌های انجام شده در این مراکز، می‌توانند اطمینان نسبی نسبت به سرویس ارائه شده مبتنی بر اینترنت اشیاء داشته باشند. در مراکز آزمون اینترنت اشیاء تجهیزات مختلف موجود در گره‌ها، سنسورها، پلتفرم‌ها و نیز ارتباطات رادیویی و غیر رادیویی جهت اتصال بخش‌های مختلف سیستم مبتنی بر اینترنت اشیاء در اختیار ارائه‌دهندگان خدمات قرار می‌گیرد. در این مراکز، تولیدکنندگان تجهیزات می‌توانند تجهیزات خود را براساس شبکه موجود (شبکه ارتباطی و پلتفرم) و نیز تست‌های امنیتی مورد آزمایش قرار دهند.

اهداف مراکز آزمون اینترنت اشیاء

با توجه به ماهیت مراکز آزمون اینترنت اشیاء می‌توان این اهداف را برای آن‌ها متصور بود:

1- بستری برای توسعه خدمات و تجهیزات فراهم می‌کند.

2- با توجه به فراهم آورده امکانات لازم در این مراکز، زمینه برای ایجاد نوآوری و خلق سرویس‌های جدید فراهم می‌شود.

3- نقاط ضعف و چالش‌های سرویس‌ها و محصولات مختلف شناسایی و برطرف می‌شود.

4- هزینه‌های لازم برای ایجاد یک سرویس یا محصول را کاهش می‌دهد.

5- اطمینان نسبی در استفاده از سرویس‌ها و تجهیزات جدید ایجاد می‌کند.

نمونه‌های از مراکز آزمون اینترنت اشیاء

1- مرکز آزمون FIT IoT-lab

این مرکز که از طریق یک کنسرسیوم متشکل از 5 موسسه تحقیقاتی و تحصیلات تکمیلی فرانسوی ارائه شده است[1]، یکی از مراکزی که امکان تست تجهیزات و سرویس‌های انترنت اشیاء را فراهم می‌کند و در حال حاضر دارای بیش از 5000 کاربر از شرکت‌ها، دانشجویان و مراکز علمی و تحقیقاتی بوده و بیش از 40 کشور از امکانات آن استفاده می‌کنند. این مرکز از سال 2012 تاکنون بیش از 200 هزار تست مختلف را در خصوص اینترنت اشیاء انجام داده است. این مرکز دارای مزایای زیر است:

· چندین پلتفرم مختلف که امکان استفاده و آزمایش تجهیزات مختلف را فراهم می‌کند.

· لینک‌های رادیویی و ارتباطی مختلف که به تولیدکنندگان این امکان را می‌دهد تا از روش‌های ارتباطی مختلف استفاده کنند.

· توپولوژی‌های مختلف که امکان استقرار فیزکی متفاوت تجهیزات (پراکنده، فشرده، در سطوح مختلف و غیره) را فراهم می‌کند.

· سیستم‌عامل‌های مختلف که به دلیل استفاده تجهیزات از سیستم عامل‌های مختلف است.

· ارائه APIهای لازم به ارائه‌دهندگان سرویس که بتوانند تجهیزات خود را کنترل و پایش نمایند.

در این مرکز، این امکان فراهم شده است که تولیدکنندگان و ارائه‌دهندگان سرویس بتوانند برنامه خود را ایجاد، منابع مورد نیاز را انتخاب، پیکربندی لازم برای هر گره را با توجه به توپولوژی شبکه انجام و سرویس خود را اجرا نمایند. این مرکز، تجهیزات مختلفی که در اینترنت اشیاء مورد استفاده قرار می‌گیرند از جمله آردوینو و گیت‌وی‌های لورا را پشتیبانی و ارائه می‌دهد. در حال حاضر، کاربران در سراسر جهان می‌توانند از امکانات این مرکز استفاده نمایند.

2- مرکز شهروند هوشمند در دانمارک

در سال 2014، این مرکز با عنوان DOLL بنیان‌گذاری شد. این مرکز، با سازمان‌ها و شرکت‌های مختلف در ارائه خدمات شهر هوشمند و نیز ایجاد فرصت‌های جدید برای بهبود و ساده‌سازی خدمات شهری به شهروندان و مشاغل، همکاری می‌کند. بیش از 40 شرکت و ارائه‌دهنده خدمات و نیز 5 دانشگاه با این مرکز همکاری داشته و فضایی را جهت تست سرویس‌های اینترنت اشیاء در شهرهای هوشمند فراهم نموده است که مورد بازدید و استقبال کشورهای مختلف قرار گرفته است. یکی از اهداف این مرکز، تلاش برای تبدیل کپنهاگن به منطقه‌ای پیشرو در تحول و رشد سبز (کاهش مصرف انرژی) و ایجاد مرکزی جهت نمایش تلفیقی از راه‌حل‌های مدیریت هوشمند و فناوری‌های شهر هوشمند مبتنی بر سنسورها و Wi-Fi می‌باشد. استراتژی تعریف شده برای این مرکز، استفاده از تقاضاهای محلی و منطقه‌ای برای توسعه، نمایش و استقرار راه‌حل‌ها و منابع کارآمد در انرژی و آب و هوا می‌باشد. زمینه فعالیت مرکز شهروند هوشمند دانمارک، تست و راه‌اندازی سیستم روشناییOutdoor و فناوری‌های شهر هوشمند ذکر شده است.

3- مرکز آزمون تحت وب CENSIS

این مرکز که در انگلیس قرار دارد، با شرکت‌ها و سازمان‌های مختلف (خصوصی، دولتی، آموزشی و Third Party) در تسریع در ایجاد نوآوری و کاهش نقاط شکست پروژه‌های اینترنت اشیاء همکاری می‌کند. در این مرکز، امکان استفاده از بسترهای ارتباطی مختلف اینترنت اشیاء از قبیل LoRa، NB-IoT وBLE فراهم شده است و ارائه‌دهندگان سرویس می‌توانند نمونه‌های اولیه محصولات و سرویس‌های خود را در این مرکز آزمایش کنند. این مرکز به دنبال ایجاد بستری مناسب جهت رفع موانع فناوری برای دستیابی به تحول در کسب و کار‌ها است. در این مرکز، خدماتی چون مشاوره در ایجاد محصول، کمک در حل چالش، نمونه‌سازی، پایش و نیز کارگاه‌های آموزشی و گردهمایی ارائه می‌گردد. تاکنون در این مرکز 234 پروژه به ارزش حدودی بیش از 37 میلیون پوند مرحله بهره‌برداری رسیده است.

4- مرکز آزمون امنیت اینترنت اشیاء (iTrust)

این مرکز تنها با هدف تست امنیت و حریم خصوصی تجهیزات و سرویس‌های اینترنت اشیاء ایجاد شده است. در این مرکز، ماژول‌های مختلف با توجه به شبکه‌های ارتباطی که استفاده می‌کنند، تست می‌شوند. سرویس‌های مختلف خانه هوشمند و تجهیزات پوشیدنی از جمله سرویس‌هایی هستند که در این مرکز مورد بررسی قرار می‌گیرند. بستر آزمون فراهم شده توسط این مرکز شامل تجهیزات سخت‌افزاری و نرم‌افزاری است و طیف وسیعی از آزمایشات امنیتی را پشتیبانی می‌کند. برای ارزیابی و تأیید سطح امنیتی دستگاه‌های اینترنت اشیاء تحت آزمایش، آزمایش استاندارد امنیتی بر اساس پایش آسیب‌پذیری و روش تست نفوذ انجام می‌شود. علاوه بر این، آزمایش امنیتی پیشرفته با استفاده از آرایه‌های مختلف شبیه‌ساز توسط بستر آزمایش امنیتی انجام می‌شود. در iTrust ، تأکید بر تحقیقات کاربردی است. در عین حال، به دنبال دستیابی به این اطمینان است که زیرساخت‌های ایجاد شده برای آموزش مناسب است. علاوه بر بسترهای آزمایشی، که به منظور تحقیقات توسط اساتید، محققان و شرکت‌های همکار انجام می‌شود، iTrust دارای یک مجموعه آموزشی نیز می‌باشد. این مرکز با شرکت‌هایی چون زیمنس و اشنایدر نیز همکاری دارد.

5- مرکز FIESTA-IoT

این مرکز یک زیرساخت برای فناوری‌های ناهمگون اینترنت اشیاء است و ابزارها، تکنیک‌ها و فرآیندهای لازم برای تست سرویس‌های اینترنت اشیاء را فراهم کرده است. در این مرکز، سرویس‌های اینترنت اشیاء قابل ارائه در ورتیکال‌های مختلف از قبیل شهر هوشمند، انرژی و حمل و نقل مورد ازمایش قرار می‌گیرد. آنچه در این مرکز دارای اهمیت است، سیلوهای داده‌ای هر ورتیکال است که استخراج می‌گردد و تنها در همان ورتیکال قابل استفاده است. در این مرکز، با فراهم اوردن زیرساخت ابری آزمایش سرویس‌های اینترنت اشیاء به عنوان یک سرویس (IoT Experiment as a Service) ارائه می‌شود.

[1] Université Pierre et Marie Curie (UPMC), Inria, Université de Strasbourg, Institut Mines Télécom and CNRS

1- این مطلب بامشارکت آقای دکتر سیدعلی خدام حسینی (hsayyedali@) تهیه شده است.

2- بخشی از این مطلب در شماره 214 هفته نامه شنبه منتشر شده است.