در پست قبلی‌ام “راه‌حل IoT چطور واقعاً کار می‌کنه؟”، توضیح دادم که تقریباً هر سیستم IoT (اینترنت اشیاء) به راهی برای اتصال سنسورها و دستگاه‌ها به ابر (Cloud) نیاز داره تا داده‌ها بتونن بین اون‌ها جابه‌جا بشن. اینجا دقیقاً جاییه که دروازه‌های IoT (IoT Gateways) وارد بازی می‌شن و نقش مهمی ایفا می‌کنن. این دروازه‌ها مثل یه پل بین سنسورها/دستگاه‌ها و ابر عمل می‌کنن. خیلی از سنسورها و دستگاه‌ها اول با یه دروازه “حرف می‌زنن”، بعد دروازه همه اون اطلاعات رو جمع می‌کنه و به ابر می‌فرسته.
در یه نگاه کلی، این روش خیلی شبیه کارکرد تکنولوژی سلولی (Cellular) هست. گوشی شما مستقیم با گوشی دیگه ارتباط برقرار نمی‌کنه؛ بلکه با دکل سلولی نزدیکش حرف می‌زنه و اون دکل با سرورهای ارائه‌دهنده خدمات (مثلاً AT&T) ارتباط برقرار می‌کنه. بعد اطلاعات برعکس همین مسیر رو طی می‌کنه: از سرورهای ارائه‌دهنده به دکل‌ها و بعد به گوشی شخص دیگه. تو کاربردهای IoT هم دقیقاً همین مفهومه، فقط به‌جای دکل سلولی، دروازه داریم و به‌جای سرورهای سلولی، ابر (Cloud).
اضافه کردن این مرحله میانی—یعنی ارتباط با دروازه—چند تا مزیت بزرگ داره که در ادامه براتون توضیح می‌دم:
- عمر باتری (Battery Life)
اگه یه سنسور یا دستگاه تو یه منطقه دورافتاده باشه، ممکنه برای ارتباط با ابر به اتصال دوربرد مثل Satellite نیاز داشته باشه. همون‌طور که اینجا توضیح دادم، اتصال دوربرد معمولاً مصرف انرژی (و هزینه) بیشتری داره و این برای سنسورها و دستگاه‌های کوچیک با باتری محدود می‌تونه مشکل‌ساز بشه.
مثلاً تو کشاورزی هوشمند (Smart Agriculture)، شما می‌خواید سنسورهای مزرعه‌تون سال‌ها کار کنن، نه فقط چند ماه یا هفته. با نصب یه دروازه مرتفع نزدیک بالای یه ساختمون یا سیلوی غلات، سنسورها فقط باید داده‌ها رو تو فاصله کوتاه به دروازه بفرستن. بعد دروازه اون داده‌ها رو از طریق یه اتصال پرسرعت‌تر به ابر منتقل می‌کنه. اینطوری دروازه‌ها با کاهش فاصله ارتباط، عمر باتری سنسورها رو بیشتر می‌کنن.
- پروتکل‌های متنوع (Varying Protocols)
یه برنامه IoT کامل ممکنه شامل انواع مختلفی از سنسورها و دستگاه‌ها باشه. بازم تو مثال کشاورزی هوشمند، شاید سنسورهایی برای دما (Temperature)، رطوبت (Moisture) و نور خورشید (Sunlight) بخواید، به‌علاوه دستگاه‌هایی مثل سیستم آبیاری خودکار (Automated Irrigation) و کوددهی.
هر کدوم از این سنسورها و دستگاه‌ها می‌تونن از انواع مختلفی از اتصال شبکه استفاده کنن (یعنی قوانین و فرمت انتقال اطلاعات). این اتصال‌ها می‌تونن شامل LPWAN، Wi-Fi، Bluetooth یا Zigbee باشن، و خیلی گزینه‌های دیگه. دروازه‌ها می‌تونن با این سنسورها و دستگاه‌ها از طریق پروتکل‌های مختلف ارتباط برقرار کنن و بعد داده‌ها رو به یه پروتکل استاندارد مثل MQTT تبدیل کنن تا به ابر فرستاده بشن.
- داده‌های فیلترنشده (Unfiltered Data)
بعضی وقت‌ها سنسورها و دستگاه‌ها انقدر داده تولید می‌کنن که سیستم غرقش می‌شه یا انتقال و ذخیره‌سازی اون داده‌ها خیلی گرون تموم می‌شه. اغلب تو این موقعیت‌ها، فقط بخش کوچیکی از داده‌ها واقعاً ارزش دارن. مثلاً یه دوربین امنیتی (Security Camera) نیازی نداره ویدیوی یه راهروی خالی رو بفرسته.
دروازه‌ها می‌تونن داده‌های تولیدشده توسط سنسورها و دستگاه‌ها رو پیش‌پردازش (Pre-process) و فیلتر کنن تا نیاز به انتقال، پردازش و ذخیره‌سازی کم بشه و هزینه‌ها پایین بیاد.
- تأخیر بالا (High Latency)
تو پست قبلی‌ام درباره اینکه راه‌حل‌های IoT چطور کار می‌کنن (بخش دوم)، گفتم که زمان تو بعضی کاربردهای IoT خیلی مهمه. سنسورها و دستگاه‌ها نمی‌تونن صبر کنن تا داده‌ها به ابر برن و جواب برگرده تا بعد عمل کنن. این تو موقعیت‌های حساس مثل پزشکی (Medical) یا اشیای سریع مثل ماشین‌ها (Cars) خیلی حیاتیه.
دروازه‌ها با پردازش داده‌ها روی خودشون و دادن دستورات محلی، تأخیر رو تو کاربردهای حساس به زمان کم می‌کنن. خیلی از سنسورها و دستگاه‌های IoT کوچیک‌ان و باتری‌شون برای پردازش خودشون کافی نیست، پس دروازه اینجا به کمک میاد.
- امنیت (Security)
هر سنسور یا دستگاهی که به اینترنت وصل می‌شه، در معرض هک شدن قرار می‌گیره. دستگاه‌های هک‌شده فقط برای صاحبشون بد نیستن، بلکه برای بقیه هم می‌تونن مشکل‌ساز بشن.
چند سال پیش، بدافزاری به اسم Mirai هزاران دستگاه IoT رو هک کرد و کنترلشون کرد. این “بات‌نت” (Bot-net) بعد برای از کار انداختن بخش‌های بزرگی از اینترنت استفاده شد (بیشتر درباره Mirai). دروازه‌ها تعداد دستگاه‌های متصل به اینترنت رو کم می‌کنن، چون سنسورها و دستگاه‌ها فقط به دروازه وصلن. ولی این باعث می‌شه خود دروازه‌ها هدف بشن و خط اول دفاع باشن. به همین خاطر امنیت باید اولویت هر دروازه‌ای باشه.
با این توضیحات، حالا دیگه می‌دونید دروازه IoT چیه، چه کاری می‌کنه و چرا تو سیستم‌های اینترنت اشیاء انقدر مهمه. نظرتون چیه؟ سوالی دارید؟ تو کامنت‌ها برام بنویسید!
منبع: iotforall