NESNELERİN İNTERNETİ (IoT)
İnternete bağlı olan geleneksel cihazlar dışındaki nesnelerin internet ortamından kontrolünün sağlanabilmesi ve analizlerinin yapılabilmesi ile IoT evresi başlamıştır. Nesnelerin interneti objelerin (şeylerin) akıllı sensörler ve kablosuz ağ aracılığı ile internete bağlandığı bir ağ sistemidir. Nesnelerin İnternetindeki cihazlar ve nesneler insan müdahalesi olmadan etkileşim kurabilir. Bazı başlangıç IoT uygulamaları şimdiden sağlık,ulaşım ve otomotiv endüstrisinde kullanılmaya başlandı ve gelişmeye devam ediyor.
Nesnelerin İnterneti’nin Ortaya Çıkışı ve Konsepti
Tarihteki ilk Nesnelerin İnterneti uygulaması, 1991 yılında Cambridge Üniversitesi’ndeki bir grup akademisyen tarafından kameralı bir sistem ile bir kahve makinesinin görüntülerinin internet üzerinden paylaşılmasıdır.Kevın Ashton 1999’da ilk ve resmi olarak Nesnelerin İnterneti konseptini açıklamıştır .Ashton Nesnelerin İnternetini ‘’ birbiriyle uyumlu bir şekilde çalışabilen,eşsiz bir şekilde tanımlanabilen,RFID (Radio-frequency identification) teknolojisi ile birbirine bağlanmış objeler’’ şeklinde tanımladı.Yine de Nesnelerin internetinin tanımı kullanıldığı alana ve farklı bakış açılarına göre değişmekte.Nesnelerin İnterneti genel olarak ‘’ insan müdahalesine ve herhangi bir verinin elle girişine gerek olmadan cihazların veya makinelerin kendi aralarında veri iletişimi yaptığı, bilgi topladığı ve toplanan bilgiler ile karar verdiği bir ağ yapısı’’ olarak tanımlanmaktadır.
| Şekil 1:Nesnelerin İnternetinin Evrimi |
SoA (Service-oriented architecture)
Nesnelerin İnternetinde olması gereken önemli bir şey de ağdaki nesnelerin birbiri ile bağlantılı olması.Sistemde fiziksel ve sanal dünya arasında bir köprü olmalı.Nesnelerin lokasyonlarının değiştiğini ve ayrıca diğer nesneler ile etkileşim halinde olması gerektiğini düşünürsek IoT nesnelerin ve cihazların tam zamanlı olarak birbirleriyle olan etkileşimlerini sağlayabilmeli.Tam burada devreye SoA (Servis Odaklı Mimari) giriyor.Soa birçok yolla heterojen cihazların birlikte çalışabilmesini sağlıyor.SoA dört katmandan oluşuyor:
1-Sensing Layer : Nesnelerin durumunu algılamak için mevcut donanım nesneleri ile entegre haldedir.
2-Network Layer : Nesneler arasında kablolu ya da kablosuz bağlantıları destekleyen yapıdır.
3-Service Layer : Kullanıcılar ve uygulamalar için gerekli hizmetleri oluşturmak ve yönetmek içindir.
4-Interfaces Layer: Kullanıcılar ya da uygulamalarla etkileşim yöntemlerinden oluşur.
SoA, karmaşık bir sistemi iyi tanımlanmış basit nesneler veya alt sistemler kümesi olarak ele alır. Bu nesneler veya alt sistemler ayrı ayrı yeniden kullanılabilir ve korunabilir; bu nedenle, bir IoT’deki yazılım ve donanım bileşenleri tekrar tekrar kullanılabilir. Avantajları dolayısıyla SoA kablosuz sensörler ağları için yaygın bir mimari olarak kullanılmaktadır.
Şekil 2: SoA (Servis Odaklı Mimari)
Nesnelerin interneti bileşenleri
IoT’nin elemanları insan, süreç, veri ve nesne olmak üzere dört tanedir. IoT bu dört elemanı bir arada değerlendirerek bireylere, kurumlara ve ülkelere daha farklı uygulama olanakları sunmaktadır.
1-Nesne Bileşeni: Nesne bileşeni kararlar verebilmek için internete ve birbirine bağlanan cihazları ifade eden kavramdır. Nesne bileşeni fiziksel olarak birbirine ve internete bağlı olan cihazlardan oluşur.Bu cihazlardan bazıları şunlardır:
1.1-Sensörler: Sensörler çevredeki fiziksel özellikleri, bilgisayarlar tarafından işlenebilmesi için elektriksel sinyallerine dönüştüren cihazlardır.
1.2-Kontrolörler: Kontrolörlerin görevi sensörlerden veri toplamak ve bir internet bağlantısı sağlamaktır.Kontrolörler verileri daha güçlü ve uzaktaki bilgisayarlara da gönderebilirler ve bunu bir yönlendirici aracılığıyla yaparlar.
1.3- Aktivatörler: Aktivatör belli komutları yerine getirebilen bir sistemi ya da mekanizmayı kontrol veya hareket ettirmek için kullanılabilen basit bir motordur.Yani nesnelere hareket kazandırabilirler. Aktivatörler veri üzerinde işlem yapamazlar.Sadece alınan sinyaldeki eylemi yerine getirirler.
2-Veri Bileşeni: Veri ortamdaki herhangi bir şeye atanmış değerdir. Fakat veri bazen kendi başına bir anlam ifade etmeyebilir. Veri yorumlandığında, ilişkilendirildiğinde, bir işleme tabi tutulduğunda veya karşılaştırıldığında daha anlamlı bir hale gelir. Anlamlandırılan veri, bilgi (information) haline dönüşür. Bilgi uygulandığında veya anlaşıldığında ise öz bilgi (knowledge) haline gelir.Veriyi yapılandırılmış ve yapılandırılmamış veri olarak ikiye ayırabiliriz.
Yapılandırılmış Veri (Structured Data): Yapılandırılmış veri bir dosya veya kayıt alanına girilmiş veriyi ifade eder. Yapılandırılmış veri bir bilgisayar tarafından kolayca sınıflandırılabilir, sorgulanabilir ve analiz edilebilir.
Yapılandırılmamış Veri (Unstructured Data): Yapılandırılmamış veri ham veriyi ifade eder. Büyük verinin büyük kısmı yapılandırılmamış yani veri tabanlarında belirtilen klasik formatlara sokulmamış veri halinde bulunur.
2020 yılında internete bağlı olacak nesnelerin 50 milyarı bulacağını varsayarsak bu kadar çok nesnenin üreteceği veri olağanüstü sayılara ulaşacaktır.Bu yüzden veri depolama ve yönetimi oldukça önemlidir.Veri depolamanın üç çeşidi vardır.
- Local Data: Lokal cihazlar üzerinde bulunup doğrudan erişilebilen veriyi gösterir. HDD, USB bellek, CD, DVD vb. üzerindeki veriler örnek olarak gösterilebilir.
- Centralized Data: Verinin tek bir merkezde depolanıp paylaşıldığı depolama şeklidir. Bu veriye internet veya ağ üzerinden bir çok cihaz tarafından erişilebilir.
- Distributed Data: Veri merkezi bir DBMS (Database Management System) tarafından yönetilir. Ama veri tek bir merkezde değil de birçok farklı konumda depolanır ve kopyalanır. Bu durum verinin paylaşımının daha etkili ve kolay olmasına olanak sağlar. Dağıtık verilere lokal ve global düzeyde erişim sağlanabilir. Bu yapı veriye erişimin en kesintisiz olduğu yapıdır. Bulut bilişim distributed dataya örnektir.
| Şekil 3:Belirli yıllara göre insan ve internete bağlı cihaz sayısı. |
3- İnsan Bileşeni: Kimsenin erişemediği çok miktardaki veri kendi başına pek bir anlam ifade etmez.Bu yüzden verilerin insanların yararına şekilde kullanılması ve ulaştırılması gerekmektedir. İnsanın kullanımı için verinin ortaya çıkarılması M2M (Machine to Machine), M2P (Machine to People), P2P (People to People) olmak üzere üç şekil etkileşim ile olmaktadır.
4-Süreç Bileşeni: Süreç bileşeni IoT deki diğer üç bileşenin uyumlu çalışmasını ifade eder. Süreçler insan-nesne-veri arasındaki etkileşimi kolaylaştırır. Süreç bilginin doğru kişiye doğru zamanda ve uygun şekilde ulaştırılmasını sağlar. IoT bileşenleri, süreç bileşeni sayesinde üç şekilde bir araya getirilir.
1-M2M Bağlantı: M2M kavramı makinelerin birbirleri ile haberleşmesine dayalı teknolojileri ifade etmektedir. M2M bağlantının en önemli elemanları, sensörler, aktivatörler ve kontrolörlerdir. Eve varmak üzere olan bir otomobilin ev ağına sinyal göndererek ev sıcaklığını ayarlaması örnek olarak gösterilebilir.
2-M2P Bağlantı: Bilginin bir makine ile insan arasında aktarımını ifade eden bağlantı şeklidir. Bu etkileşimde her iki taraf veri alışverişinde bulunabilir. M2P bağlantıya, ev güvenlik sistemleri, akıllı park sistemleri örnek olarak verilebilir.
3-P2P Bağlantı: Bir kişiden bir kişiye veri aktarımı ile gerçekleşen bağlantı şeklidir. P2P bağlantı ortamı video, mobil cihaz ve sosyal ağlar aracılığı ile olmaktadır. P2P bağlantılar genellikle birlikte çalışma anlamına gelmektedir. Örnek olarak uzaktan eğitim, sosyal medya, TV verilebilir.
Nesnelerin İnterneti yaşamımızın pek çok alanını etkileyecektir ve birçok alanda kullanılabilir.Bu alanlardan başlıcaları: Akıllı ev uygulamaları, Akıllı şehir uygulamaları, Bilimsel çalışma uygulamaları, Bilişim sektörü uygulamaları, Enerji uygulamaları, Günlük kullanım uygulamaları, Güvenlik uygulamaları, İmalat/üretim uygulamaları, İnşaat uygulamaları,Kamu sektörü uygulamaları, Sağlık uygulamaları, Servis Sağlayıcı uygulamaları, Tarımsal üretim uygulamaları, Taşımacılık uygulamaları, Ticaret uygulamaları.
Kaynakça
- Gündüz, Muhammed Zekeriya, and Resul Daş. “Nesnelerin interneti: Gelişimi, bileşenleri ve uygulama alanları.” Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 24.2 (2018): 327-335.
- Li, Shancang, Li Da Xu, and Shanshan Zhao. “The internet of things: a survey.” Information Systems Frontiers 17.2 (2015): 243-259.
Yanıt yok