مروری بر معماریهای اینترنت اشیاء
مهمترین معماریهای اینترنت اشیاء
۱) معماری ۴ لایهای یا ۴ مرحلهای ارائه شده توسط اتحادیه بینالمللی مخابرات (ITU)
۲) معماری ۷ لایهای یا ۷ مرحلهای ارائه شده توسط انجمن جهانی اینترنت اشیاء (IOTWF)
معماری ارائه شده توسط اتحادیه بینالمللی مخابرات
این معماری شامل ۴ لایه اصلی (افقی) و دو لایه فرعی (عمودی) است. در واقع دو لایهی فرعی امنیت و مدیریت، از آنجا که جزء اصلیترین مسائل هر مرحله از هر کسب و کاری هستند و تاثیر قابل توجهی در به موفقیت رسیدن کسب و کارها دارند در هر یک از ۴ لایهی اصلی وجود دارند.

لایهی اول | لایهی دستگاهها
در این لایه دستگاهها قرار دارند. دستگاهها شامل دو گروه مولد دیتا (حسگرها (Sensors)) و مصرف کننده دیتا (محرکها یا همان فعالکنندهها (Actuators)) میباشند. حسگرها دادهها را از محیط یا اشیاء جمعآوری میکنند و آنها را به دادههای مفید تبدیل میکنند. سپس دادههای بدست آمده از حسگرها به منظور جهتگیری و تغییر شرایط فیزیکی محیطی که دادهها از آنجا بدست آمدهاند به کار میروند.
ادامه
برای مثال یک فعالکننده میتواند سیستم تهویهای را روشن و یا خاموش نماید و یا یک فعالکننده، روشنایی یک محیط را تغییر و با توجه به شرایط تنظیم نماید. لایه حسگر، که میتوان آن را لایه سنجش و فعالسازی هم نامگذاری نمود، هر چیزی از دستگاههای صنعتی گرفته تا سیستمهای شناساگر سطح آب، کنترل درجه حرارت و … را تحت پوشش قرار میدهد.
لایهی دوم | لایهی شبکه
در این لایه، دروازههای اینترنت (Internet Gateway)، دروازههای شبکه (Network Gateway) و سیستم اکتساب داده (Data Aquisition System) قرار دارد. پس از آنکه در لایه اول، حسگرها، دادهها را از محیط یا اشیاء جمع آوری کردند، از آنجا که این دادهها به صورت آنالوگ هستند و ویژگی ساختاری خاصی دارند که موجب می شود برای پردازش آنها به نرم افزار خاصی نیاز باشد، پس بهتر است دادههای آنالوگ در ابتدا پیش پردازش شده و به دادههای دیجیتال تبدیل شوند. یکی دیگر از دلایلی که سبب می شود که داده ها قبل از عمل پردازش، پیش پردازش شوند حجم عظیم داده های بدست آمده است. از آنجا که سیستمهای اینترنت اشیاء همیشه فعال هستند از این روی جریان داده در اینترنت اشیاء میتواند بسیار زیاد باشد (برای مثال ۴۰ ترابایت در ثانیه) در این شرایط حجم عظیمی از دادهها وجود خواهد داشت که انتقال بدون پیش پردازش آنها به منظور پردازش به دیتاسنتر هزینه زیادی خواهد داشت. در ادامه داده های پیش پردازش شده، پردازش، تجمیع و به لایه بعدی منتقل میشوند در اینجا، سیستم اکتساب داده (DAS)، عمل تجمیع و تبدیل داده را انجام میدهد. دروازهها به دو صورت سنتی و هوشمند هستند. دروازههای هوشمند عملکرد بهتری نسبت به دروازههای سنتی دارند و سرویسهایی نظیر آنالیز داده، محافظت از بدافزار و مدیریت داده را نیز ارائه میکنند. دروازههای هوشمند، تجزیه و تحلیل داده را به صورت بلادرنگ ممکن میکنند. دروازه ها ممکن است در زمین کارخانه، ایستگاه موبایل و … قرار گیرند. به همین خاطر دروازه ها معمولا به صورت پرتابل طراحی می شوند تا توسعه آن ها ساده تر باشد و بتوان آن ها را با شرایط جوی منطبق و هماهنگ کرد. دروازه ها قدرت رندر کردن اطلاعات به شکل قابل استفاده در کاربردهای مختلف را دارند. تجزیه و تحلیل در دروازه ها در رابطه با کسب و کارها فوریت کمتری دارد ولی در رابطه با کاربردهای نظامی و پزشکی فوریت بیشتر است. یکی از علت های رندر کردن با فوریت در سطح دروازه حصول یک نمای جزئی به داده ها می باشد اما برای دسترسی به یک نمای کلی به داده ها نیاز است تا داده ها به سمت دیتاسنتر ارسال و پردازش گردند. برای انتقال اطلاعات میتوان از شبکه محلی سیمی و یا فناوریهای ارتباطی بیسیم استفاده نمود. فناوریهای ارتباط بیسیم میتوانند به سه دسته کوتاه برد، میان برد و بلند برد تقسیم شوند.
لایهی سوم | لایهی پردازش
در این لایه دادهها به منظور آمادهسازی برای اقدامات بعدی، تجزیه و تحلیل و پردازش میشوند. این پردازش ممکن است در ابر یا سیستمهای ابری هیبریدی صورت گیرد. نوع پردازش انجام شده در این مرحله صرف نظر از اینکه داده متعلق به چه پلتفرمی است، یکسان است. در این لایه، با هدف دستیابی به یک نمای کلی از داده، دادهها پردازش میشوند. لایه پردازش جایی است که سیستمهای پردازش ابری و سختافزارهای پردازشی قدرتمند وجود دارند و میتوانند دادهها را تجزیه و تحلیل، مدیریت و به طور ایمن ذخیره نمایند این کار سبب ایجاد یک بینش و تحلیل عمیل از دادهها میشود.
لایهی چهارم | لایهی کاربرد
در این لایه، دادهها توسط برنامههای کاربردی نهایی مانند مراقبتهای بهداشتی، هوافضا، کشاورزی، دفاعی و … استفاده میشوند. در اینجا بهداشت و درمان، از جمله صنایعی هستند که همواره در پذیرش فناوری اینترنت اشیاء پیشرو بودند. دلیل آن هم ارائهی سرویسهای مراقبتهای با کیفیت بالا به بیماران توسط فناوری اینترنت اشیاء است.