CC BY
5INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND TECHNICAL CONFERENCE "DIGITAL TECHNOLOGIES: PROBLEMS AND SOLUTIONS OF PRACTICAL IMPLEMENTATION IN THE INDUSTRY" APRIL 27-28, 2023
IoTHH ЖОРИЙ ЭТИШ МУАММОЛАРИ Норматова Дилбар TypFyHOBHa
"Телекоммуникация инжиниринга" кафедраси катта укитувчиси https://doi.org/10.5281/zenodo.7853309
Abstract. The article presents the problems of implementing IoT. With the development of the Internet of Things, more things will connect to the global network, thereby creating new opportunities in the field of security, analytics and management, opening up new and broader perspectives and helping to improve the quality of people's lives. population. Each node of the Internet of Things network provides its own service, providing some kind of data transmission service. In this case, a node of such a network can receive commands from any other node. This means that all the Internet of Things can communicate with each other and solve computational problems together. The Internet of Things can form local networks that are united by some single service area or function.
Keywords: IoT, LTE, RFID, WSN, NFC, М2М, Auto-ID, Nano-micro interfaces.
КИРИШ
Интернет ашёлар гояси уз-узича жуда оддий. Бизни ураб турган барча предметлар ва курилмалар (уй асбоблари ва жихозлари, кийим-кечак, махсулотлар, автомобиллар, саноат курилмалар ва бошкалар)ни, миниатюрали кичик улчамли идентификацион ва сенсорли (сезгир) курилмалар билан жихозланган деб тасаввур киламиз. У холда улар билан зарур алока каналлари мавжуд булганида, нафакат бу объектларни ва уларнинг параметрларини фазода ва вакт буйича кузатиш мумкин булади, балки уларни бошкариш, улар хакидаги маълумотларни умумий "аклли сайёрага" киритиш мумкин булади.
IoT концепцияси инфокоммуникация сохасини кейинги ривожланишида мухим рол уйнайди. Бу, халкаро электр алока иттифоки (ХЭАИ) ва Европа Иттифокининг мазкур масала буйича позициялари каби, Интернет ашёларни А^Ш, Хитой ва бошка давлатларнинг илгор технологиялари руйхатига киритилиши билан хам тасдикланади. Халкаро даражада бу концепция шаклланган технология хусусиятларига эга булиб бораётган булсада, унинг учун архитектура, техник компонентлар, иловаларни стандартлаштириш сохасида фаол ишлар олиб борилмокда, лекин бир вактда Интернет ашёлар айнан канака курилиши хакидаги фикрлар сони жуда куп.
Лекин сунгги вактларда RFID (Radio Frequency IDentification) радиочастотавий идентификациялаш усуллари, WSN (Wireless Sensor Network) симсиз сенсорли тармоклар, NFC (Near Field Communication) кичик ишлаш радиусига эга булган коммуникациялар, М2М (Machine-to-Machine) машиналараро коммуникациялар сезиларли ривожланмокда, улар Интернет билан интеграцияланиш оркали сони жуда катта булиши мумкин, турли техник курилмаларнинг ("ашёларнинг") оддий алокасини таъминлашга имкон беради. Cisco IBSG консалтинг булинмасининг хисоб-китобларига кура, 2008 ва 2009 йиллар оралигида Интернетга уланган предметлар сони инсонлар сонидан ортди, Шундай килиб, хозирги вактда «Инсонлар интернети»дан IoT (Internet of Things) - «Ашёлар Интернети»га эволюцион утиш булиб утмокда.
Интернет ашёлар учта асосий тамойилга асосланади. Биринчидан, барча жойда таркалган коммуникация инфратузилмага, иккинчидан хар бир объектни глобал
INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND TECHNICAL CONFERENCE "DIGITAL TECHNOLOGIES: PROBLEMS AND SOLUTIONS OF PRACTICAL IMPLEMENTATION IN THE INDUSTRY" APRIL 27-28, 2023
идентификациялашга ва учинчидан х,ар бир объект уланган шахсий тармоги ёки Интернет тармоги оркали маълумотларни кабул килиш ва узатиш имкониятига. Интернет ашёларнинг мавжуд Интернетдан энг мух,им фарклари куйидагилар х,исобланади:
- фокус инсонга эмас, балки ашёларга;
- уланган объектларнинг жуда катта сони;
- объектларнинг сезиларли кичик улчамлари ва унча юкори булмаган маълумотларни узатиш тезликлари;
- фокус коммуникацияларга эмас, балки маълумотларни укишга;
- янги инфратузилма ва мукобил стандартларни яратиш зарурати.
Интернет ашёлар концепцияси яна бир йуналишни - хохлаган курилмалар ёки ашёларнинг коммуникацияларини уз ичига олади (1-расм).
Хохлаган вактда коммуникация
харакатланишда
тунда
кундузи
кучада уйда
компьютер атрофида
Хохлаган жойда коммуникация
компьютерлар орасида инсонлар орасида (компьютерен:*) Хохлаган курнлмани ■ инсонлар ва курилмалар орасида коммуникациялаш . ку1)илмалар орасида
1-расм. Интернет ашёларда ишлатиладиган коммуникацияларнинг янги йуналиши
Интернет ашёларнинг расмий тавсифи, ХЭАИ-Т Y.2060 Тавсиясида келтирилган булиб, унга мувофик 1оТ - мавжуд ва ривожланаётган кушма ахборот ва коммуникация технологиялари асосида ашёлар (физик ёки виртуал) орасида алокани ташкил этиш х,исобига илгор хизматларни таъминлайдиган ахборот хдмжамиятининг глобал инфратузилмаси х,исобланади.
Нано-технологиялар, улчамлари бирдан бир неча нанометрларгача узагарадиган жуда кичик хджмли курилмаларни ишлаб чикишга олиб келди. Бу даражада нано-машиналар, нано-компонентлардан ташкил топади ва оддий улчаш, ростлаш ёки операцияларни бошкаришни бажара оладиган алох,ида функционал блоклар х,исобланади. Нано-курилмалар орасидаги маълумотларни мувофиклаштириш ва алмашлашга, нано-тармоклар имкон беради. Нано-курилмалар мавжуд тармоклар ва Интернет билан богланганида Интернет нано-ашёлар дейиладиган янги тармок парадигмаси пайдо булади.
Нано-курилмалар, мавжуд тармоклар ва Интернет билан узаро богланиши учун янги тармок архитектураларини ишлаб чикишни талаб килади. 2-расмда иккита турли куллашларнинг Интернет нано-ашёлари: саломатлик курсаткичларини мониторинг килиш ва уларнинг тиббиёт марказига жунатиш учун инсон танасидаги тармок ва куплаб турли курилмаларни боглайдиган замонавий офис тармогининг архитектураси тасвирланган.
INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND TECHNICAL CONFERENCE "DIGITAL TECHNOLOGIES: PROBLEMS AND SOLUTIONS OF PRACTICAL IMPLEMENTATION IN THE INDUSTRY" APRIL 27-28, 2023
2-расм. Интернет нано-ашёлар архитектурасига мисоллар
Инсон танасидаги тармок маълумотларни ташки шлюз оркали тиббиёт муассасига жуната оладиган нано-сенсорлар ва нано-актуаторлардан иборат. Бу холда нано-сатхда молекулалар, протеинлар, ДНК, органик моддалар ва тукималарнинг асосий компонетлари ишлатилади. Шундай килиб, биологик нано-сенсорлар ва нано-актуаторлар инсоннинг биологик мухити ва электрон нанокурилмалар орасидаги интерфейсни таъминлайди, уларни янги парадигма - нано ашёлар Интернетида ишлатиш мумкин.
^улланиладиган сохага боглик булмаган холда Интернет-нано ашёлар тармоги архитектурасининг асосий компонентларига куйидагилар киради:
1. Нано-тугунлар - жуда кичик улчамли ва энг оддий нано-курилмалар. Энг оддий хисоблашларни бажаришга имкон беради, чекланган хотирага ва чекланган сигналларни узатиш масофасига эга. Нано-тугунларга, инсон танасидаги ёки ичидаги биологик нано-сенсорлар ёки бизни кундалик ураб турадиган ашёлар - китоблар, соатлар, калитлар ва бошкаларга урнатилган нано-курилмалар мисол булиши мумкин.
2. Нано-шлюзлар - бундай нано-курилмалар, нано-тугунларга караганда нисбатан юкори унумдорликка эга ва нано-тугунлардан маълумотларни туплаш функциясини бажаради. Бундан ташкари, нано-шлюзлар оддий буйрукларни (ёкиш/учириш, кутиш режими, маълумотларни узатиш ва х.к.) бажариш йули билан нано-тугунларнинг узини тутишини назорат килиши мумкин.
3. Нано-микро интерфейслар - нано-шлюзлардан маълумотларни туплайдиган ва уларни ташки тармокка узатадиган курилмалар хисобланади. Бу курилмалар, коммуникацияларнинг нано-технологиялари каби маълумотларни мавжуд тармокларга узатиш учун анъанавий технологияларни хам уз ичига олади.
4. Шлюз - бу курилма Интернет тармоги оркали бутун нано-тармокни назорат килишни амалга оширади. Масалан, инсон танасидаги сенсорли тармок холатида бу функция, керакли курсаткичлар хакидаги маълумотларни тиббиёт муассасига трансляция киладиган мобил телефон оркали бажарилиши мумкин.
INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND TECHNICAL CONFERENCE "DIGITAL TECHNOLOGIES: PROBLEMS AND SOLUTIONS OF PRACTICAL IMPLEMENTATION IN THE INDUSTRY" APRIL 27-28, 2023
Албатта, IoT технологияси айнан качон тулик етукликка эришишини аник олдиндан айтиш кийин. Х,ар кандай холда хам Интернет ашёларнинг афзалликлари равшан ва бу барча жойда таркалишини тасдиклашга асос беради.
Интернет ашёларнинг симсиз сенсорли тармоклари каби (Wireless Sensor Network, WSN), кичик ишлаш радиусига эга коммуникациялар (NFC, Near Field Communication) ва машиналараро коммуникациялар (М2М, Machine-to-Machine) каби, асосий ташкил этувчилари хозирда юкори максимум кутишлардан утган ва учинчи боскичда турибди, IoT концепцияси келажакда баркарор ривожлана олиши учун хам хаёллардан кутилиши учун унинг амалий кутилганлиги зарур. Бу эса, агар Интернет ашёлар амалда хохлаган ашёларнинг инсон фаолиятининг турли сохаларида янги, янада кенг имкониятларга эга булган коммуникацияларни намойиш этса юз беради.
Ягона стандартлар нафакат яратилмокда, балки Интернет ашёлар йуналишидаги кенг микёсдаги лойихалар хозирнинг узида жуда ривожланмокда. NASA америка агентлиги Cisco компаниясининг куллаб-кувватлаши ёрдамида, Ер хакидаги «Саййёранинг кобиги» (Planetary skin) глобал маълумотларни туплаш тизимини яратмокда. "Аклли" уйлар хакида купчилик эшитган, Японияда хозирги кунда "аклли" заводлар янгилик эмас, А^Шда эса Connected Urban Development мегаполисларни ракамлаштириш миллий ташаббуси доирасида шахарлар хам "аклли" булиб бормокда. Интернет ашёларни кенг жорий этилишига мураккаб техник ва ташкилий муаммолар, хусусан, стандартлаштириш билан боглик муаммолар тускинлик килмокда. Интернет ашёлар учун ягона стандартлар хозирча йук, бу бозорда такдим этилаётган ечимларни интеграцияланиш имкониятини кийинлаштиради ва янги ечимларни пайдо булишини кечиктиради. Глобал жорий этишга, барчасидан кучли Интернет ашёлар концепциясини таърифлашнинг чалкашлиги, ростлагичлар ва уларнинг меъёрий хужжатларининг куп сони тускинлик килмокда. ХУЛОСА
Интернет ашёлар учун технологик платформалар хозирги кунда деярли яратилган булса, масалан, юридик ва психологик платформалар хали фойдаланувчилар, маълумотлар, курилмаларнинг узаро богланиш муаммолари каби факат шаклланиш боскичида турибди. Муаммолардан бири бундай глобал тармокларда маълумотларни химоялаш хисобланади. Интернет ашёларни хусусий хаётга сукилиб киришига боглик жиддий муаммо хам мавжуд. Инсонлар ва уларнинг мулкларини жойлашиш урнини кузатиш имконияти, бу маълумотлар кимнинг ихтиёрида булиб колиши хакидаги масалани куяди. "Аклли ашёлар" туплаган маълумотларни саклашга жавобгарликни ким олиб боради? Кимга ва кандай шароитларда бу маълумотлар такдим этилади? Уларни инсоннинг рухсатисиз туплаш мумкинми? Бу барча масалалар хозирча очик колмокда, бундай тармокнинг тулаконли ишлаши учун барча "ашёларнинг" автономлиги зарур, яъни датчиклар хозир амалга ошаётганидек батареялардан эмас, балки энергияни атроф-мухитдан олишни урганиши керак. Бундан ташкари, Интернет ашёларнинг пайдо булиши билан умумий кабул килинган ва текширилган бизнес-жараёнлар ва стратегияларни узгартириш зарурати вужудга келади, бу сезиларли молиявий харажатларга олиб келиши мумкин. Айрим камчиликлар Интернет ашёларни инсониятга кандай имкониятларни бериши мумкинлигига караганда сезиларли эмас. Шунинг учун эртами ёки кечми инсоният IoT технологияларидан кенг фойдаланади. Бу технологияларни муваффакиятли жорий этиш учун эса уларни билиш керак.
INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND TECHNICAL CONFERENCE "DIGITAL TECHNOLOGIES: PROBLEMS AND SOLUTIONS OF PRACTICAL IMPLEMENTATION IN THE INDUSTRY" APRIL 27-28, 2023
REFERNCES
1. Toni Janevski. NGN Architectures, protocols and services. , First Edition.John Wiley & Sons, Ltd. Published 2014 by John Wiley & Sons, Ltd. 2014.
2. M.Wuthnow, M.Stafford, J.Shih. IMS: a new model for blending applications. - Auerbach Publications, CRC Press Taylor & Francis Group, LLC, Boca Raton, USA, 2010.
3. Dr Ian F. Akyildiz Mehmet Can Vuran "Wireless Sensor Networks", 2010 John Wiley & Sons, Ltd
4. Waltenegus Dargie, Christian Poellabauer "Fundamentals of Wireless Sensor Networks: Theory and Practice"
5. Cai, Shen M.C. Jeruchim, Philip Balaban and K.Sam shanmugam. "Simulation of communication systems," Plemum press, New York, 2007.
6. IEEE 802.16e: IEEE 802.16e Task Group (Mobile Wireless MAN) http://www.ieee802.org/16/tge/.
