میان افزار اینترنت اشیا

میان افزار های اینترنت اشیاء (IoT Middleware Layers)

لایه میان‌افزار که گاهاً از مجموعه‌ای زیر لایه تشکیل‌شده در میان سطح نرم‌افزارهای کاربردی و فناوری‌های مورداستفاده واقع می‌شود و سبب توسعه خدمات جدید و رسیدن به فناوری‌های نو با ترکیب فناوری‌های گذشته می‌گردد.

میان‌افزارهای موجود را می‌توان برحسب رویداد محور، سرویس گرا، مبتنی بر عامل، مبتنی بر VM، فضای تاپل، پایگاه داده گرا و برنامه خاص، دسته‌بندی نمود و برای هریک میان‌افزارهایی ویژه را ارائه نمود.

در ادامه ابتدا به معرفی میان‌افزار و سپس به تعریف اینترنت اشیا می‌پردازیم تا مفهوم میان‌افزارهای اینترنت اشیاء بهتر برایتان مشخص شود.

تعریف میان افزار ها:

میان‌افزار یا به‌عبارت‌دیگر فریم ویر، نرم‌افزاری است که بر روی یک سخت‌افزار نصب‌شده و درواقع به مدیریت، زمان‌بندی اجرا و کنترل فرآیندهای و پردازش‌ها و در حالت کلی اجرای فرامین می‌پردازد که در حالت‌های پیشرفته‌تر بانام سیستم‌عامل آن را می‌شناسید.

با این توضیحات می‌توان گفت، میان‌افزارهای اینترنت اشیاء  همان نرم‌افزارهایی هستند که به کنترل از راه دور تلویزیون، سیستم‌های تهویه، روشنایی، ایمنی و … اقدام نموده و سهولت کار را مهیا می‌سازند. درواقع میان‌افزارها کدهای یا برنامه‌های کاربردی هستند که روی دستگاه‌های فیزیکی به اجرا درمی‌آیند.

میان‌افزار همان‌گونه که از ماهیتش مشخص است، میانِ نرم‌افزار و سخت‌افزار قرارگرفته و به‌گونه‌ای از پیش تعیین‌شده برنامه‌ریزی و داخل حافظه دستگاه‌ها جای گذاری می‌شود.

به‌واقع می‌توان گفت محل دقیق میان‌افزار کمی بالاتر از سخت‌افزار و کاملاً مرتبط با آن است و بدین ترتیب به‌راحتی فرآیندها و پردازش‌ها را مدیریت و زمان‌بندی می‌نماید.

به همین دلیل میان افزار های اینترنت اشیاء در سال‌های اخیر موردتوجه متخصصان این حوزه قرارگرفته و نقش کلیدی در توسعه خدمات هوشمند سازی ساختمان‌ها داشته است.

معرفی اینترنت اشیاء:

چندوجهی بودن مفهوم اینترنت اشیاء سبب شده، انجمن‌های تحقیقاتی مختلف، رویکردهای متفاوتی در بیان مفهوم این واژه داشته باشند.

وجود دو کلمه با دو دیدگاه متمایز که یکی بر گستردگی و شبکه گرایی استوار است و دیگر بر اشیاء بی‌جان دلالت دارد، باعث شده، نتوان از یک جنبه به موضوع اینترنت اشیاء نگریست و گاه آن را از قالب اینترنت گرایی بررسی نمود و گاه آن را از زاویه شی‌ءگرایی نگاه کرد.

در حالت کلی به‌منظور تعریف اینترنت اشیاء می‌توان گفت شامل یک شبکه جهانی است که اشیاء برحسب یک آدرس منحصربه‌فرد باهم در ارتباط بوده و قادر به نمایش و ذخیره‌سازی اطلاعات بر اساس قراردادهای استانداردشده، می‌باشند.

آدرس‌دهی و تبادل اطلاعات بین اشیاء درواقع یک تعریف مفهومی را از اینترنت اشیا ارائه می‌دهد و به‌واقع نقطه‌ای مشترک بین تمامی دیدگاه‌ها است.

میان‌افزارهای اینترنت اشیاء کمک می‌کنند تا این فناوری باقدرتی روزافزون در اختیار افراد قرار گیرد و سهولت استفاده برای همگان مهیا شود.

دلایل متعدد استفاده از میان افزار های اینترنت اشیاء:

با پیشرفته‌های فناوری دنیایی معرفی شد که در آن اشیاء بیجان دارای هویتی از جنس دیجیتالی شدند و به کامپیوترها و سیستم‌های پردازش اجازه داده شد که به مدیریت و کنترل آن‌ها از راه دور و نزدیک بپردازند.

از همان زمان مفهوم میان‌افزارهای اینترنت اشیاء نیز توسعه یافت و به مدد آن آینده‌ای پیش‌بینی شد که به‌وسیله فناوری اطلاعات یا ارتباطات مناسب، محدوده کاربردها و خدمات متصل شده به آن، سازمان‌دهی و مدیریت می‌شوند.

بدین ترتیب دلایل متعددی بر ضرورت وجود میان‌افزارهای اینترنت اشیاء خودنمایی می‌کند که در ادامه به ذکر آن‌ها می‌پردازیم:

• تشریح و اجرای استانداردهای مشترک میان افزار اینترنت اشیا:

درزمانی که گروهی از فناوری‌های متنوع در اینترنت اشیا وجود دارند، میان‌افزارها مانند یک عامل ارتباطی بین فناوری‌های متفاوت عمل نموده و به تشریح و اجرای استانداردهای مشترک می‌پردازد و بدین ترتیب واقعیت عینی را مجسم می‌سازد.

• کاستن مشکل تقاضای برای لایه‌های مجزا:

برنامه‌های کاربردی در حوزه‌های گوناگون به لایه‌های مجزا نیاز دارند که در این هنگام میان‌افزارها قادر هستند، برنامه‌های کاربردی با رابط‌های گرافیکی را برای برطرف نمودن چنین مشکلی ارائه دهند و خدمات ارتباطی در لایه‌های فیزیکی را بدین طریق بهبود بخشند.

• همگون و ساده‌سازی داده‌ها:

میان‌افزارها در حذف جزئیات غیرضروری و ساده‌سازی تنوع فناوری‌های سطح فیزیکی توانمند هستند و بدین طریق کاربران را از مجموعه‌ای داده‌های پیچیده و ناملموس رهایی می‌بخشند.

تجهیزات هوشمند به جمع‌آوری اطلاعات از شبکه‌های مختلف پرداخته و به سیستم جامع جمع‌آوری داده‌ها فرستاده‌شده و در آنجا به مدد میان‌افزارها، داده‌ها همگون سازی و ترکیب می‌شوند و سپس اطلاعات بدون نمایش پیچیدگی‌ها در اختیار کاربران قرار می‌گیرند.

رسالت اصلی میان‌افزارهای اینترنت اشیاء:

کار اصلی اینترنت اشیاء محاسبه فراگیر و اتصال تمامی اشیاء اطراف می‌باشد، اما به‌واقع عملکرد این ابزارها نیازمند استانداردهایی است که به خاطر شرایط متغیر نرم‌افزارها و ابزارهای آن‌ها دائماً در حال تغییر است.

در اینجا رسالت مهم میان‌افزارهای اینترنت اشیاء این است که جزئیات را فشرده ساخته و در قالب یک کل واحد قابل‌استفاده، در اختیار نرم‌افزارها برای اجرا گذارد.

بدین طریق اشیا و نرم‌افزارها را به بهترین شکل ممکن به هم متصل می‌سازد و این عمل سبب می‌شود، طراحان نرم‌افزارها بر شرایط متمرکز شوند و از سخت‌افزارهای مختلف تأثیر متقابل نگیرند.

با بروز انقلاب در فناوری‌ها و ورود واژه هوشمند سازی به فلسفه تجارت‌ها در آینده‌ای نه‌چندان دور پیش‌بینی می‌شود که تمامی اشیاء به یکدیگر متصل شده و صنعت اینترنت اشیاء تمامی جنبه‌های زندگی بشر را در دست بگیرد.

میان افزار اینترنت اشیا می‌توانند روش‌های نوین کسب‌وکار، ساده‌سازی فرآیند خرید، کاهش قیمت‌ها، ارائه خدماتی شایسته‌تر به مشتریان و … را برای مشاغل مختلف به همراه آورد.

بدین ترتیب شاید در آینده رسالت اصلی میان‌ افزار های اینترنت اشیاء تنها ارتباط سازی مؤثر بین اشیاء نباشد و پا را از این مباحث بسیار فراتر بگذارد.

کلام آخر:

با ظهور نسل جدید قطعات بی‌سیم که بسیار کوچک‌تر و البته ارزان‌تر هستند، تعداد زیادی از اشیاء بدان خود را مجهز ساختند، به‌گونه‌ای که این روند نشان می‌دهند در آینده تعداد لوازم بی‌سیمی که در اختیار افراد قرار می‌گیرد، به‌طور میانگین 1000 دستگاه برای هر نفر باشد که بخش بزرگی از این اعداد و ارقام به اینترنت اشیاء اختصاص دارد.

دسترسی آسان و تعامل گسترده با دستگاه‌هایی چون لوازم‌خانگی، دوربین‌های نظارتی، حسگرهای مانیتورینگ و … وارد شدن به اتوماسیون‌های خانگی، اتوماسیون صنعتی، مدیریت ترافیک و … از پتانسیل‌های عظیم میان افزار اینترنت اشیا است.