این روزها اینترنت اشیا تقریباً در همهی جوانب زندگی ما نقش پررنگی دارد و اگرچه اصطلاح نسبتاً جدیدی است اما مفهوم این تکنولوژی در طی دهههای گذشته فراگیر بوده است. بااینوجود، تعریف کامل از اینترنت اشیا شامل جهانی فراتر از صفحات چند رسانهای است که دنیای فیزیکی را به صورت بههنگام با اینترنت ادغام میکنند. سادهترین تعریفی که میتوان دربارهی اینترنت اشیا مطرح کرد در زیر آمده است:
اینترنت اشیا (IoT) یک سیستم از اشیاء فیزیکی است که میتواند با دستگاههای الکترونیکی که در میان رابطهای مختلف شبکه ارتباط برقرار میکنند، نظارت، کنترل یا تعامل داشته باشند و درنهایت میتوانند به اینترنت گستردهتری متصل شوند.
کمتر از دو دهه پیش، جهانی که در آن اشیا روزمره بتوانند جهان پیرامون خود ر از طریق حسگر حس کنند و سپس دادهها را جمعآوری و تجزیه تحلیل نمایند، مفهومی انتزاعی و تخیلی به شمار میآمد. اما امروزه چنین سناریوهایی به لطف پیشرفتهای عظیمی که در هوشمند سازی اشیا اتفاق افتاده است، به واقعیت پیوسته است. یک شی هوشمند، یک جسم فیزیکی است که بهصورت دیجیتالی در موارد زیر تقویتشده است:
- سنسورها (دما، نور، حرکت و غیره)
- فعالکنندهها (نمایش، صدا، موتور و غیره)
- محاسبه (میتواند برنامهها و منطق را اجرا کند)
- رابطهای ارتباطی (سیمی یا بیسیم)
اشیا، جهانی که در آن زندگی میکنیم را توسط اپلیکیشن گسترش میدهد. توانایی قرار دادن تعدادی از رایانههای قدرتمند و ارزان در همهجا اطراف ما، امکان نظارت و ارتباط با جهان فیزیکی را با وضوح مکانی و زمانی بیشتری فراهم میآورد.
بهطور دقیقتر، اشیا در IoT میتوانند طیفی از محصولات ساده تا محصولات پیچیدهتر مانند دستگاههای سیستمهای امنیتی، ماشین یا خط تولید کارخانه را در بربگیرند. بخش اینترنت بهسادگی به این معناست که اشیا میتوانند توسط اپلیکیشنهای دیگر از طریق زیرساختهای موجود در اینترنت مورداستفاده قرار گیرند و پردازش شوند. این بدان معنا نیست که این اشیا باید بهصورت فیزیکی به اینترنت متصل شوند. شبکهی ارتباطی موردنظر میتواند یک فنّاوری Auto-ID، امواج رادیویی کوتاه مثل بلوتوث یا ZigBee یا یک شبکه محلی Wi-Fi در یک ساختمان باشد.
متأسفانه ساختن یک اکوسیستم منحصربهفرد جهانی که در آن اشیا با یکدیگر ارتباط دارند تقریباً غیرممکن است. هیچ پروتکل منحصربهفرد و جهانی برای اینترنت اشیا وجود ندارد که بتواند در بسیاری از شبکههای موجود عمل کند. بهطور خلاصه، امروزه IoT مجموعهای از منشورهای جداشده از اشیایی است که نمیتوانند با یکدیگر در ارتباط باشند.
برای کاربردیتر شدن IoT، به یک پروتکل واحد جهانی برای ارتباط دستگاهها و اپلیکیشنها نیاز داریم. بهجای ایجاد یک پروتکل جدید از ابتدا، بهتر است آنچه وجود دارد بهطور گسترده برای ساخت برنامههای مقیاسپذیر و تعاملی مانند وب استفاده شود. این چیزی است که اینترنت وب در مورد آن صحبت میکند: پروتکلهای وب و استانداردها و نقشههای قابلدسترس، بهطور گستردهای مورداستفادهی مجدد قرار میگیرند تا دادهها و خدمات ارائهشده توسط اشیا را به یک مکان بزرگ برای دسترسی توسعهدهندگان وب تبدیل کنند.
ازآنجاکه روزبهروز بر تعداد اشیا دیجیتالی افزوده میشود، گام منطقی بعدی استفاده از اکوسیستم و زیرساخت جهانی وب جهت ساخت برنامههای کاربردی IoT است. بهویژه جالب است که هر یک از این دستگاههای کوچک به همان تکنولوژی که به وبسایتهای مدرن مانند فیسبوک یا گوگل کمک میکند تا به امنیت و عملکرد آنها لطمه وارد نشود، متصل هستند. ایدهی به حداکثر رساندن ابزار و تکنیکهای موجود و در حال ظهور در وب و اعمال آنها به سناریوهای IoT همان چیزی است که ما آن را Web of Things مینامیم.
درحالیکه IoT مشغول حل مشکلات شبکه است، وب اشیا بهطور انحصاری بر روی پروتکلهای اپلیکیشنها و ابزارهای مرتبط متکی است. تقریباً هر پروتکل یا استاندارد سفارشی میتواند بهوسیله نرمافزار یا سختافزار "پلها" (از طریق پروکسیها یا دروازهها) به وب متصل شود.
وب اشیا تنها با بالاترین لایه (OSI 7) که برنامهها، سرویسها و دادهها را مدیریت میکند، سروکار دارد. کاربر روی چنین سطح انتزاعی، امکان اتصال دادهها و خدمات را از بسیاری از دستگاهها بدون توجه به پروتکلهای حملونقل فراهم میکند. در مقابل، اینترنت اشیا از پروتکل مشخصی پشتیبانی نمیکند و معمولاً تمرکز آن روی لایههای پایینتر از OSI است.
پیچیدگی و تنوع پروتکلهای سطح پایین در مدل WoT، مزایای بسیاری دارد. وب اشیا، ادغام انواع دستگاهها و اپلیکیشنهایی که با آنها تعامل دارد را میسر میکند؛ بهعبارتدیگر، با پنهان کردن پیچیدگی و تفاوت بین پروتکلهای مختلف حملونقل در IoT، وب اشیا اجازه میدهد تا توسعهدهندگان بدون اینکه از چگونگی عملکرد پروتکلها آگاه باشند بر برنامههای خود تمرکز کنند.
وب اشیا درواقع توانایی استفاده از استانداردهای وب بهطور مستقیم بر روی دستگاههای جاسازیشده است. با استفاده از تمامی این استانداردها برای سناریوهای IoT، انواع جدیدی از برنامههای تعاملی ایجاد میشوند و دستگاهها میتوانند با برنامههای کاربردی و خدمات وب مدرن بهراحتی ارتباط برقرار کنند.
در مقایسه با بسیاری از پروتکلها و استانداردهای موجود در IoT، مدل برنامهنویسی در وب بهطور قابلتوجهی ازنظر یادگیری سادهتر و قابلاستفادهتر است. هرکسی با مهارتهای برنامهنویسی وب میتواند وبسایتها و اپلیکیشنها را نهتنها در زمینهی محتوای چندرسانهای بلکه با دادههای به هنگام از دنیای فیزیکی طراحی کند.
اگرچه وب اشیا بر استفاده از استانداردهای وب برای تبادل دادهها بین دستگاهها تأکید میکند، اما در مورد چگونگی اتصال دستگاهها به یکدیگر چیزی نشان نمیدهد؛ بهعبارتدیگر، دستگاه میتواند بهصورت آشکار به وب متصل شود و بهطور عمومی توسط هرکسی در دسترس باشد.