Технология InternetOfThings: опыт использования, проблемы и решения
Введение
Предметная область
IoT (Интернет вещей) – это сеть физических объектов – устройств, транспортных средств, зданий и других вещей со встроенной электроникой, программным обеспечением, сенсоров и сетевым соединением, позволяющим этим объектам собирать и обмениваться информацией [1]. IoT позволяет получать показания сенсоров и управлять объектами удаленно, что в свою очередь создает много возможностей для прямой (без участия человека) интеграции физического мира в компьютеризированные системы, что в свою очередь повысит аккуратность и экономическую выгоду. Внедряя в IoT такие ключевые компоненты, как сенсоры и актуаторы, технология становится объектом гораздо более широкого класса кибер-физических систем, которые также включают в себя умные дома, умные сети электроснабжения, интеллектуальные транспортные системы и умные города. Способность оснащать подключением к сети даже самые маленькие устройства с относительно слабым процессором, памятью и энергозатратами, позволяет найти применение IoT почти в любой сфере деятельности. Системы с анализом внешней среды могут быть использованы, например, в экологическом мониторинге или градостроительстве. С другой стороны, IoT может быть использован не только для получения данных с устройств, но и для выполнения действий в физическом мире. Множество примеров может быть приведено в приложениях, где производить необходимо производить контроль температуры, влажности, света и других показателей. Другим важным способом применения IoT является расширение функционала домашней безопасности и «умных» домов.
Оглавление
Введение
1. Технология InternetOfThings: опыт использования, проблемы и решения
1.1 История и основные парадигмы интернет вещей
1.2 Модели взаимодействия интернета вещей
1.3 Основные проблемы интернета вещей
1.4 Архитектурные решения интернета вещей
1.5 Применение интернета вещей в разных областях
2. Исследование возможностей для интеграции модуля программируемых сценариев
2.1 Существующие интеграционные платформы
2.2 Поддерживаемые языки и библиотеки
2.3 Безопасность и аутентификация
2.4 Протоколы соединения
2.5 Взаимодействие устройств
2.6 Сравнительный анализ интеграционных платформ
3. Разработка модуля программируемых сценариев
3.1 Разработка требований к программному модулю
3.2 Формирование пользовательских требований
3.3 Формирование функциональных требований
3.4 Выбор набора технологий для разработки
3.5 Разработка сущностей программы
3.6 Описание основных модулей программы
Заключение
Список использованной литературы
Список использованной литературы
1. Internet of Things Global Standards Initiative [Электронный ресурс] / ITU -URL: http://www.itu.int/en/ITU-T/gsi/iot/Pages/default.aspx. (Дата обращения: 18.05.16).
2. Lee Jay, Bagheri Behrad; Kao, Hung-An (2015). "A cyber-physical systems architecture for industry 4.0-based manufacturing systems". Manufacturing Letters 3: 18–23.
3. Mark Weiser. Computer for the 21st Century. 1991, Mobile Computing and Communications Review, Volume 3, Number 3.
4. That 'Internet of Things' Thing [Электронный ресурс] / RFID Journal. – URL: http://www.rfidjournal.com/articles/view?4986. (Дата обращения: 18.05.16).
5. Gartner Says 6.4 Billion Connected "Things" Will Be in Use in 2016, Up 30 Percent From 2015 [Электронный ресурс] / Gartner. – URL: http://www.gartner.com/newsroom/id/3165317. (Дата обращения: 18.05.16).
6. Architectural Considerations in Smart Object Networking [Электронный ресурс] / Internet Architecture Board. – URL: https://tools.ietf.org/html/rfc7452 (Дата обращения: 18.05.16).
7. Samsung, Google Inc.'s Nest Labs Unveil ‘Thread’ Network For Smart Homes [Электронный ресурс] / International Business Times. – http://www.ibtimes.com/samsung-google-incs-nest-labs-unveil-thread-network-smart-homes-1629204 (Дата обращения: 18.05.16).
8. Rolf H. Weber. Internet of things: Privacy issues revisited. Computer law & security review 31 (2015) 618–627
9. S. Sicari a, A. Rizzardi a, L.A. Grieco b, A. Coen-Porisini. Security, privacy and trust in Internet of Things: The road ahead. Computer Networks 76 (2015) 146–164
10. Lukas Malina, Jan Hajny, Radek Fujdiak, Jiri Hosek. On perspective of security and privacy-preserving solutions in the internet of things. Computer Networks 102 (2016) 83–95
11. Xavier Caron, Rachelle Bosua, Sean B. Maynard, Atif Ahmad. The Internet of Things (IoT) and its impact on individual privacy: An Australian perspective. Computer law & security review 32 (2016) 4–15
12. Sergey Efremov, Nikolay Pilipenko, Leonid Voskov. An Integrated Approach to Common Problems in the Internet of Things. Procedia Engineering 100 (2015) 1215 – 1223
13. Patrik Huss, Niklas Wigertz, Jingcheng Zhang, Allan Huynh, Qinzhong Ye and Shaofang Gong. Flexible Architecture for Internet of Things Utilizing an Local Manager. International Journal of Future Generation Communication and Networking Vol.7, No.1 2014, pp.235-248
14. Jayavardhana Gubbi, Rajkumar Buyya, Slaven Marusic, Marimuthu Palaniswami. Internet of Things (IoT): A vision, architectural elements, and future directions. Future Generation Computer Systems 29 (2013) pp: 1645–1660
15. Internet of Things – From Research and Innovation to Market Deployment. Dr. Ovidiu Vermesan, Dr. Peter Friess. 2014 River Publishers
16. Adnan Akbar, Francois Carrez, Klaus Moessner, Juan Sancho, Juan Rico. Context-Aware Stream Processing for Distributed IoT Applications. 10.1109/WF-IoT.2015.7389133 Conference: IEEE World Forum on Internet of Things 2015
17. Patrik Huss, Niklas Wigertz, Jingcheng Zhang, Allan Huynh, Qinzhong Ye and Shaofang Gong. Flexible Architecture for Internet of Things Utilizing an Local Manager. International Journal of Future Generation Communication and Networking Vol.7, No.1 2014, pp.235-248
18. Jatinder Singh, Thomas F. J.-M. Pasquier, Jean Bacon. Securing Tags to Control Information Flows within the Internet of Things. 2015 International Conference on Recent Advances in Internet of Things (RIoT). April 7, 2015 to April 9, 2015 pp: 1 - 6
19. Fadi Shrouf, Giovanni Miragliotta. Energy management based on Internet of Things: practices and framework for adoption in production management. Journal of Cleaner Production 100 (2015) 235e246
20. David R. Gnimpieba Z., Ahmed Nait-Sidi-Moha, David Durandb, Jerome Fortin. Using Internet of Things technologies for a collaborative supply chain: Application to tracking of pallets and containers. Procedia Computer Science 56 (2015) 550 – 557
21. Diana M. Segura Velandia, Navjot Kaur, William G. Whittow, Paul P. Conway, Andrew A. West . Towards industrial internet of things: Crankshaft monitoring, traceability and tracking using RFID. Robotics and Computer-Integrated Manufacturing 41 (2016) 66–77
22. Manuel Díaz, Cristian Martín, Bartolomé Rubio. State-of-the-art, challenges, and open issues in the integration of Internet of things and cloud computing. Journal of Network and Computer Applications 67 (2016) 99–117
23. A guide to healthcare IoT possibilities and obstacles [Электронный ресурс] / Search Health IT. – URL: http://searchhealthit.techtarget.com/essentialguide/A-guide-to-healthcare-IoT-possibilities-and-obstacles (Дата обращения: 18.05.16).
24. Bhumi Nakhuva, Prof. Tushar Champaneria. STUDY OF VARIOUS INTERNET OF THINGS PLATFORMS. International Journal of Computer Science & Engineering Survey (IJCSES) Vol.6, No.6, December 2015
25. Xiong Luoa, Ji Liua, Dandan Zhanga, Xiaohui Chang. A large-scale web QoS prediction scheme for the Industrial Internet of Things based on a kernel machine learning algorithm. Computer Networks 101 (2016) 81–89
26. Azure IoT Hub | Microsoft [Электронный ресурс] / Microsoft Azure. – URL: https://azure.microsoft.com/en-us/services/iot-hub/. (Дата обращения: 18.05.16).
27. How the AWS IoT Platform Works [Электронный ресурс] / Amazon Web Services. – URL: https://aws.amazon.com/iot/how-it-works/. (Дата обращения: 18.05.16).
28. IBM Bluemix - The cloud platform to accelerate innovation on both sides of the firewall [Электронный ресурс] / IBM Bluemix. – URL: http://www.ibm.com/cloud-computing/bluemix/. (Дата обращения: 18.05.16).
29. Node-RED [Электронный ресурс] / Node-RED – URL: http://nodered.org. (Дата обращения: 18.05.16).
30. Veli-Pekka Eloranta, Kai Koskimies, Tommi Mikkonen. Exploring ScrumBut—An empirical study of Scrum anti-patterns. Volume 74, June 2016, Pages 194–203
31. npmjs [Электронный ресурс] / Node Package Manager. – https://www.npmjs.com (Дата обращения: 18.05.16).
Существуют различные методы формирования и дальнейшего представления пользовательских требований в визуальном или текстовом виде. Проанализировав источники во второй главе, была собрана необходимая информация о возможных пользовательских сценариях использования программного обеспечения. Для их формализации, требования будут описаны по методологии Scrum, в которой таким образом описываются пользовательские истории [30]. Пользовательская история – это описание того, что разрабатываемый продукт должен делать для конечного пользователя в одном, максимум двух предложениях на повседневном или деловом языке. При написании пользовательских историй в основном следуют шаблону, состоящему из 3 частей:
1. Actor (актер, пользователь, использующий систему)
2. Action (каким образом, какое предпринимает действие)
3. Value (ценность, что он этим действием достигнет)
Можно выделить следующие пользовательские истории для разрабатываемого модуля:
• Пользователь создает сценарий взаимодействия устройств и сервисов в своей сети Интернета Вещей;
• Пользователь следит за выполнением сценариев;
• Пользователь редактирует уже готовый сценарий;
• Пользователь удалить сценарий взаимодействия;
• Пользователь экспортирует сценарий/сценарии.
• Пользователь импортирует сценарий/сценарии.