سنسور نتورک یا ادهاک چیست؟

 شبکه های حسگر و یا (Wireless Sensor Network (WSN چیست؟

شبکه حسگر به گروهی از سنسورهای پراکنده و اختصاصی مکانی برای نظارت و ثبت شرایط فیزیکی محیط و سازماندهی داده های جمع آوری شده در یک مکان مرکزی اشاره دارد. مانند دما، صدا، فشار و … . آن ها به صورت تعاونی داده های خود را از طریق شبکه به یک مکان اصلی منتقل کنند.

توسعه و ساخت شبکه های حسگر بی سیم با استفاده از برنامه های نظامی از جمله نظارت در میدان جنگ ایجاد شده است. امروزه چنین شبکه هایی در بسیاری از کاربردهای صنعتی و مصرفی مانند نظارت و کنترل فرآیندهای صنعتی، نظارت بر سلامت دستگاه و غیره مورد استفاده قرار می گیرد.

شبکه حسگر از (گره) ساخته شده است، از چند تا چندصد یا حتی هزاران گره، جایی که هر گره به یک حسگر وصل می شود. هر گره شبکه حسگر به طور معمول دارای چندین بخش است: فرستنده رادیویی با آنتن داخلی یا اتصال به آنتن خارجی، میکروکنترلر، یک مدار الکترونیکی برای ارتباط با سنسورها و منبع انرژی.

به‌طور معمول، این شبکه‌ها بر مبنای یک نقشه مشخص در مکان‌های از پیش شناسایی شده نصب می‌شوند، اما حسگرها بر مبنای تحلیل‌ های انجام شده در نقاط مختلفی نصب می‌شوند و از طریق امواج رادیویی یکدیگر را پیدا می‌کنند. با توجه به این‌که پروتکل‌ها و الگوریتم‌های شبکه‌های حسگر بی‌سیم توانایی‌ خودساماندهی را دارند، استقرار غیرمنظم آن‌ها در مکان‌های مختلف مشکل خاصی به وجود نمی‌آورد. یکی از ویژگی‌های منحصربه‌فرد شبکه‌های حسگر، توانایی همکاری و هماهنگی بین گره‌ها است. هر گره حسگر روی برد خود یک پردازشگر دارد که به جای ارسال تمامی اطلاعات خام به مرکز یا به گره‌ای که مسئول پردازش داده‌ها است، برخی پردازش‌های اولیه و ساده را روی اطلاعات انجام می‌دهد و داده‌های نیمه پردازش شده را برای مرکز داده ارسال می‌کند.

پیشرفت روزانه در صنعت های ساخت مدارهای مجتمع و کوچک شدن ابعاد بوردهای الکترونیکی و توسعه فناوری ارتباطات بی‎سیم راه را برای پیاده‌سازی شبکه های حسگر بی‎‌سیم ارزان‌قیمت هموار کرده است. یکی از کاربردهای اساسی این شبکه ها در ارتباط با محیط‎ هایی است ‎شود که انسان‌ها نمی‌توانند در آن مکان‌ ها حضور داشته باشد. از جمله این مکان‌ ها باید به بیابان‌ها، اقیانوس ها، اندازه‌ گیری دقیق میزان فشار دکل‌ها و چاه‌های نفتی یا محیط‎ های آلوده به مواد شیمیایی اشاره کرد.

شبکه های حسگر بی سیم در نظر گرفته شده اند تا عمر طولانی داشته باشند. از آنجا که سنسورهای بی سیم به طور معمول از باتری استفاده می کنند، داشتن طول عمر زیاد باعث کاهش مصرف انرژی گره های فردی می شود و این نکته در شبکه های حسگر، بسیار مهم می باشد.

دیگر کاربردهای شبکه‌های حس‌گر بی‌سیم

موارد استفاده شبکه‌های حسگر بی‌سیم زیاد است از جمله این کاربرد مهم دیگر این شبکه‌ها

• اعلام خطر در زمان ورود افراد غیرمجاز به محیط‌های کنترل شده و ردیابی مهاجمان
• نظارت بر محل‌های مسکونی
• ردیابی هدف‌های متحرک
• آشکارسازی حریق
• خانه‌های هوشمند
• نظارت بر سلامت دستگاه‌ها
• نظارت بر محیط زیست
• نظارت ترافیک های حاده ای و غیره اشاره‌ کرد.

ادهاک چیست ؟

در حالت معمول توپولوژی های شبکه های کامپیوتری بیسیم را به دو صورت Infrastructure و Ad-Hoc تقسیم بندی می کنیم ، در نوع Infrastructure از یک دستگاه مرکزی به نام Access Point به عنوان نقطه اتصال به یکدیگر استفاده میکنیم و در حقیقت این Access Point در نقش یک سویچ در شبکه های بیسیم فعالیت می کنند ، در توپولوژی نوع دوم که Ad-Hoc نام دارد دیگر از دستگاه های جانبی مانند ایستگاه رادیویی استفاده نمیکنیم.

شبکه Ad-Hoc معمولا کاربرد موقتی و کم مدت دارد و برای کاربردهای طولانی مدت مورد استفاده قرار نمی گیرد و بر خلاف شبکه های Infrastructure که از قابلیت هایی مثل شبکه های LAN برخوردارند و می توان به ثبات آنها اطمینان کرد ، شبکه های Ad-Hoc پایداری نسبتا پایینی دارند و به همین دلیل است که کاربرد موقتی دارند. با استفاده از این نوع شبکه نیز می توان یک یا گروهی از کامپیوترها که دارای کارت شبکه بیسیم هستند را به یکدیگر متصل کرد و تبادل اطلاعات را انجام داد.

 

معمولا ما زمانی از شبکه های Ad-Hoc استفاده می کنیم که امکان استفاده از انواع دیگر شبکه وجود نداشته باشد. در ارتباطات Ad-Hoc شما یک Session یا نشست برقرار کرده و تمامی دستگاه های به آن Session متصل می شوند بنابراین با این روش Access Point عملا حذف خواهد شد.

برای ایجاد این نشست یا Session یکی از کامپیوترها با استفاده از کارت شبکه بیسیم خود یک نام دامنه یا بهتر بگوییم یک SSID مانند Access Point های دیگر ایجاد می کند که برای محدوده فرکانسی که در آن کارت شبکه های بیسیم دیگر فعال هستند قابل شناسایی می باشد و کامپیوترهای دیگر با جستجوی شبکه های بیسیم دیگر میتوانند SSID این کارت شبکه را یافته و به آن متصل شوند و شروع به تبادل داده کنند.

 

 

از محدودیت هایی که می توان برای اینگونه از شبکه های بیسیم عنوان کرد محدود بودن تعداد اتصال همزمان به این شبکه می باشد که به همین دلیل گره های آن از یک تعداد معین نمی توانند بیشتر شوند.

کاربرد های Ad-Hoc

از کاربرد های Ad-Hoc میتوان به،

• بازی های گروهی
• پیدا کردن حیوانات حیات وحش با استفاده از دستگاه متصل به انها
• انتفال و تبادل داده و غیره …

اشاره کرد

باید دانست که فرکانس کارکرد هر شبکه Ad Hoc میتواند متفاوت باشد و بر حسب نوع کاربرد آن در انواع شبکه ها اعم از شبکه های خانگی تا شبکه های نظامی و بعضا ماهواره ای مورد استفاده قرار می گیرند ، در بسیاری از کاربرهای نظامی از شبکه های Ad Hoc برای یافتن محل قرارگیری یک وسیله و به ویژه وسایل متحرکی که در محدوده نظامی قرار میگیرند و مکان یابی آنها استفاده می شود.

معایب Ad-Hoc 

از معایب Ad-Hoc میتوان گفت،

• امنیت ندارد
• مصرف بهینه انرژی ندارد
• مسیریابی خوبی ندارد
• کیفیت عالی ندارد

اینترنت اشیا یا IoT چیست؟

اینترنت اشیا (Internet of Things) یعنی اتصال دستگاه‌های مختلف به یکدیگر از طریق اینترنت. به کمک اینترنت اشیا برنامه‌ها و دستگاه‌های مختلف می‌توانند از طریق اتصال اینترنت با یکدیگر و حتی انسان تعامل و صحبت کنند. اینترنت اشیا برای ادغام مستقیم دنیای فیزیکی و سیستم‌های مبتنی بر کامپیوتر فرصت هایی ایجاد می‌کند.

سیستم هایی مانند خودروهای هوشمند، یخچال‌های هوشمند، خانه‌های هوشمند، اسکنرهای امنیت سایبری بیومتریک، تجهیزات کارخانه هوشمند، مثال هایی از اینترنت اشیا هستند که این روزها زیاد به گوشتان می‌خورد. همه این دستگاه ها در زیر مجموعه اینترنت اشیا قرار می‌گیرند.

در تکنولوژی IoT در اشیای فیزیکی، نرم افزارها، تکنولوژی‌ها و سنسورهایی تعبیه شده تا اتصال و تبادل اطلاعات با دیگر دستگاه‌ها و سیستم‌ها، روی اینترنت فراهم شود.

اینترنت اشیا چگونه کار می کند؟

دستگاه‌های مجهز به تکنولوژی IoT مجهز به سنسورهایی هستند که به پلتفرم IoT وصلند و اطلاعات دستگاه‌های مختلف را یکپارچه می‌کنند و ارزشمندترین اطلاعات را بر اساس نیاز تعیین شده، آنالیز می‌کنند. اینترنت اشیا دقیقا می‌داند کدام اطلاعات مفید هستند و کدام اطلاعات را با خیال راحت می‌تواند کنار گذارد. این اطلاعات برای تشخیص الگوها، ارایه توصیه و تشخیص مشکلات احتمالی قبل از وقوع استفاده می‌شوند. نتیجه این است که می‌توانیم تصمیمات هوشمندانه‌تری بگیریم.

پس از دریافت اطلاعات توسط سنسورها، اطلاعات به سرور اینترنت اشیا منتقل می‌شوند تا ذخیره، دسته‌بندی و آنالیز شوند. برای انجام این کارها نیاز به پلتفرم اینترنت اشیا است تا دریافت، تبدیل و انتقال اطلاعات، تامین امنیت و سازگاری با پلتفرم‌های دیگر برای دریافت و تبدیل اطلاعات و … تامین شود. از جمله پلتفرم های اینترنت اشیا عبارتند از: Google IoT Cloud و AWS IoT Core و Artik Cloud و Microsoft Azure IoT.

کاربرد اینترنت اشیا

• کاربردهای روزمره و شخصی
• راحتی در سبک زندگی
• سلامت
• یادگیری پیشرفته
• سرگرمی
• کاهش هزینه‌های انرژی
• کسب و کار اینترنتی
• محصولات هوشمند
• انتقال اطلاعات از راه دور

این ها تنها بخش و سناریو های کوچکی ار اینترنت اشیا هستند.

مزایای اینترنت اشیا

• نظارت بر فرآیندهای تجاری کلی آن‌ها
• بهبود تجربه مشتری
• صرفه جویی در زمان و پول
•  افزایش بهره‌وری کارکنان
• ادغام و تطبیق مدل های کسب و کار
• اتخاذ تصمیمات تجاری بهتر
• ایجاد درامد بیشتر
• امکان دسترسی به اطلاعات از هر نقطه و در هر زمان در هر دستگاه
• بهبود ارتباط بین دستگاه‌های الکترونیکی متصل
• انتقال بسته‌های داده از طریق شبکه متصل و صرفه جویی در زمان و هزینه
•  خودکار کردن وظایف
• کمک به بهبود کیفیت خدمات کسب و کار
• کاهش نیاز به مداخله انسانی

تاکنون قریب به 30 هزار استارتاپ با تکیه بر تکنولوژی اینترنت اشیا به عنوان یکی از فناوری های اصلی خود در تولید محصولات و خدمات جدید شکل گرفته ­اند. سرمایه ­گذاری در استارتاپ­

های فعال در این عرصه، هر ساله با افزایش چشمگیری رو به رو است و انتظار می­رود که در سال­های پیش رو نیز این روند افزایشی، ادامه ­دار باشد.

پیش­ بینی­ ها نشان می­ دهند که تا سال 2025، صنعت IoT به دلیل تحول اتصال مستقیم در برنامه ها، سیستم عامل ها و خدمات، بین 1 تا 3 تریلیون دلار درآمد خواهد داشت.