Përdoruesi:Fitore Behrami

Nga Wikipedia, enciklopedia e lirë

IOT 5G[Redakto | Redakto nëpërmjet kodit]

Abstrakti[Redakto | Redakto nëpërmjet kodit]

Teknologjitë pa tela janë rritur në mënyrë aktive në të gjithë botën. Në kontekstin e teknologjisë pa tela, teknologjia e gjeneratës së pestë (5G) është bërë një temë më sfiduese dhe më interesante për hulumtim. Në sistemin 5G, IOT do të jetë një ndryshim i lojës në gjeneratën e ardhshme.  Koncepte të përgjithshme të Internet of things (IoT) si realiteti i ditëve të sotit, video me rezolucion të lartë transmetimi, makinat që lëvizin vetë, mjedisi inteligjent, kujdesi shëndetësor elektronik, etj. janë prezente kudo tani. Këto aplikacionet kërkojnë shpejtësi më të larta të të dhënave, më shumë gjerësi të brezit, kapacitet më të madhë, vonesë të ulët dhe throughput të lartë. Me zhvillimin e këtyre koncepteve, IoT ka bërë rezulocion në botë duke ofruar lidhje ndërmjet rrjeteve heterogjene (HetNets). Qëllimi i IoT është të prezantojë (plug and play) teknologji që i siguron përdoruesit fundor, funksionim të lehtë, kontrollin e aksesit në distancë dhe konfigurimin. Rrjetet celulare të gjeneratës së pestë (5G) ofrojnë teknologji kyçe që mundësojnë zhvillimin apo vendosjen e teknologjisë IoT kudo që ndodhet përdoruesi. Këto përfshijnë grumbullimin e bartësit, multiple-input multipleoutput (MIMO), massive-MIMO (M-MIMO), coordinated multipoint processing (CoMP), device-to-device (D2D) communications, centralized radio access network (CRAN), software-defined wireless sensor networking (SD-WSN), network function virtualization (NFV) dhe radio kognitive (CRs).

Hyrje[Redakto | Redakto nëpërmjet kodit]

Zhvillime të rëndësishme në rrjetet e sensorëve pa tela, telekomunikacionit dhe informatikës kanë mundësu realizimin e inteligjencës gjithëpërfshirëse[1], që parashikon Internet of things në të ardhmen (IoT). Zanafilla e IoT fillon në vitet 1980 me objektivi dhe idenë e futjes së informatikës edhe teknologjisë kudo në jetën e përditshme [2]. Aktualisht, IoT është parashikuar për individin poashtu edhe për nivel profesional. Për një individ, IoT luan një rol kryesor në rritjen e standardeve të jetesës në formën e e-shëndetit, shtëpi, ndërtesa,qytetet të menqura etj. Për një profesionist, IoT  gjen aplikim në automatizim, transport dhe zinxhir furnizimi inteligjent, monitorim në distancë dhe logjistikë. Sipas raporteve nga Ericsson [3], rreth 28 miliardë pajisjet inteligjente janë lidhur në të gjithë botën deri në vitin 2021. Është deklaruar që të dhënat do të rriten për 1000 herë, numri i paisjeve të lidhuar dhe shpejtësia e të dhënave do të rritet nga 10 në 100 herë. Për më tepër, jetëgjatësia e baterisë do të zgjatet deri në 10 herë për pajisjet e komunikimit dhe vonesa end-to-end të reduktohen në 5 herë [4]. Prandaj, tendencat e fundit tregojnë se studiuesit kanë interesa të mëdha ndaj teknologjive të ndryshme si integrimi i sensorëve dhe sistemeve të vendosura me sistemet kiberfizike (CPS), komunikimet pajisje me pajisje(D2D) dhe sistemet pa tela 5G me qendër IoT.

Aktualisht, modelet e reja të bizneseve të vendosura për zbatimin e IoT kërkojnë lidhje masive, privatësi dhe siguri të lartë, mbulueshmëri të plotë, besueshmëri ultra të lartë dhe vonesa jashtëzakonisht të vogla. IoT një trend i aktivizuar në 5G përfshinë rritjen e shpejtësisë së të dhënave, mbulueshmëri më të mirë dhe throughput të lartë, duke ofruar zgjidhje për modelet e biznesit dhe duke lejuar IoT për robotët, aktivizuesit dhe dronët [5].

VIZIONI IOT – Çdo kohë, kudo, çdo gjë[Redakto | Redakto nëpërmjet kodit]

Termi IoT u krijua për herë të parë nga Kevin Ashton në 1999 me referencë për menaxhimin e zinxhirit të furnizimit[6]. Koncepti i IoT sillet rreth fjalës "zgjuarsi" - "një aftësi që mund të mirret dhe të zbatohet në mënyrë të pavarur” [7]. Prandaj, IoT i referohet "gjërave ose pajisjeve dhe sensorëve" që janë të menqura, që mund të adresohet në mënyrë unike bazuar në protokollet e komunikimin të tyre, dhe janë të adaptueshëm, autonome me siguri të lartë [8]. Atzori e ka karakterizuar IoT në tre vizione: Internet I orientuar – vizioni fokusohet në lidhjen midis objekteve; Gjërat e orientuara - vizioni fokusohet mbi gjenerike  e objektet; dhe njohuritë e orientuar – vizioni fokusohet në mënyrën e përfaqësimit, ruajtjes dhe organizimit të informacionit.

Këto vizione u hapën nga vizioni i IoTs të Unionit Ndërkombëtar të Telekomunikacionit (ITU), i cili e përkufizon atë si "nga në çdo kohë, kudo lidhje për këdo; tani do të kemi lidhjen për çdo gjë” [9].

Objektivat e arkitekturës[Redakto | Redakto nëpërmjet kodit]

Ekzistojnë tre komponentë që formojnë bazën e arkitekturës IoT:

  1. Hardware: që përbëhet nga nyjet e sensorave
  2. Middleware: që përbëhet nga ruajtja e të dhënave, analiza dhe ruajtja e burimeve.
  3. Shtresa e prezantimit: Përbëhet nga mjete efikase të vizualizimit që janë në përputhje me platforma të ndryshme për aplikacione të ndryshme dhe ka për detyrë t'i paraqesë të dhënat tek përdoruesi fundor në një formë të kuptueshme për të.

Parametrat që ndikojnë në arkitekturën e IoT janë të shumëfishtë. Prandaj, aktualisht janë bërë përpjekje për të krijuar arkitekturën më të optimizuar që trajton çështjet e rrjetit të tilla si shkallëzueshmëria, siguria, adresueshmëria dhe shfrytëzimi efikas i energjisë. Sa për të ardhmën, numri i pajisjeve të lidhura në rrjet do të rritet. Prandaj, arkitektura e IoT duhet të kujdeset për këtë. Tri cështjet e përmenduar më lartë konsiderohen si sfida për zhvillimin e suksesshëm të IoT.

Hulumtimet janë kryer për zgjidhjen e çështjeve të shkallëzueshmërisë duke zhvilluar protokolle të ndryshme si multi-hop rutimi që mbulon një sipërfaqe më të madhe dhe janë të vetë-adaptueshëm. Këto ndahen në tri domenet: 1) Qendër e të dhënave, 2) të bazuara në vendndodhje dhe 3) hierarkia[10].

Çështjet e konsumit të energjisë trajtohen duke përdorur teknikat e grumbullimit të energjisë [11], duke krijuar protokolle MAC me efikasitet energjetik dhe protokolle cross-layer [12]. Në një gamë të gjerë, autorët kanë sugjeruar zhvillimin e një kombinimi të protokollit të internetit (IPv6) dhe rrjetet e zonës personale pa tela me fuqi të ulët (6LoWPAN). Teknologjia 6LoWPAN synon integrimin e fuqisë së ulët në nyjet e sensorit të që punojnë në protokollin IEEE 802.15.4 në rrjetet IPv6 që përbëhen nga 10ne fuqin128 adresa[3].

Mbajtja e një sasie të madhe të të dhënave IoT nga të gjitha nyjet e një rrjeti është një detyrë e lodhshme. Gjithashtu, duhet të merret parasysh efikasiteti energjetik i qendrës së të dhënave. Prandaj, për t'u kujdesur për këto çështjet, teknikat e inteligjencës artificiale, algoritmet e reja të shkrirjes, metodat më të fundit të të mësuarit të makinerive të përkohshme, dhe rrjetet nervore duhet të vendosen për vendime të automatizuara të prodhimit dhe efikasitetit të energjisë[11]

Siguria dhe privatësia janë një nga çështjet kryesore të hapura në arkitekturën IoT, si duhet të mbrohen të dhëna e përdoruesit fundor nga përgjimet dhe interferenca. Të dhënat duhet të vërtetohen dhe integriteti duhet të ruhen. Algoritme të ndryshme kriptografike janë propozuar për vërtetimin e të dhënave, por posedon konsum serioz të energjisë dhe gjerësisë së brezit[13]. Siguria dhe privatësia e një rrjeti IoT gjithashtu sfidohet sa herë që fusim një nyje tjetër në rrjet ose sa herë që aplikacionet në nyje instalohen ose marrin version te ri. Në këtë kontekst, propozohet protokolli i riprogramimit me valë në distancë [3]. Ky protokoll lejon që nyja të shikojë për ndonjë sulm me qëllim të keq gjatë instalimit si dhe verifikon secilin kod. Këto kryesisht bazohen në një protokoll standard i quajtur Deluge [14].

Sfidë tjetër me të cilën përballet zhvillimi i suksesshëm i IoT është mungesa e një platforme universale, protokolle, dhe një gjuhe programimi. Sot, të gjitha pajisjet e lidhura ndjekin një grup të ndryshëm të protokolleve dhe platformave. Nevojë e kohës është të ketë bashkëpunimi ndërmjet pajisjeve lidhëse. Zgjidhja e propozuar mund të zgjidhë çështjet e përputhshmërisë së IoT deri në një masë të konsiderueshme [7]. IoT duhet të jetë i përshtatshëm për të gjitha aplikacionet që kanë trafiku elastik dhe trafiku in-elastik [15]. E para (trafiku elastik) fokusohet në aplikacionet që janë tolerante ndaj vonesave, të cilat përfshin aplikacionet e monitorimit; planifikimi i rrjetit etj. Ndërsa kjo e fundit (in-elastik) kërkon një përgjigje të shpejtë nga rrjetit, të tilla si transmetimi i videos. Prandaj, IoT duhet të kënaqë të dy trafiks kanë indikatorë të qelsit të performances të ndryshëm me QoS të lartë. Duke pas parasysh çështjet e përmenduara mësipër, një grup udhëzimet janë dhënë në referencën e arkitekturës IoT modeli (ARM) [3] Në mënyrë të ngjashme, janë propozuar arkitektura të ndryshme IoT që trajtojnë çështje të ndryshme. Kaur dhe Sood[16], adresojnë çështjen e kufizimit të energjisë duke shpikur Arkitektura hiearkore e cila përbëhet nga tre shtresa: Shtresa ndjeshmërisë dhe kontrollit (SCL), shtresa e përpunimit të informacionit (IPL) dhe shtresa e aplikcaionit (AL). Tipari kryesor i arkitekturës bazohet në shkëmbimin e informacionit të nderlidhur me energjinë midis SCL dhe IPL, duke kontrolluar kështu intervalin kohor të gjumit të nyjeve . SCL përbëhet nga nyje sensori (SN) të cilat kontrollohen nga nyjet e portës (eGN) të cilat nga ana tjetër kontrollohen nga një stacion bazë (eNode). SN-të funksionojnë në dy mënyra: modaliteti periodik dhe modaliteti i aktivizimit i përshtatshëm për ngjarje periodike dhe kritike.

Mundësitë dhe prespektivat IoT[Redakto | Redakto nëpërmjet kodit]

IoT ofron shumë mundësi bizneseve, të cilat i lejojnë kompanitë të ndërtojnë strategji dhe modele të reja për t’u zbatuar, në vende si Kanadaja, Kina, Brazili dhe Emiratet e Bashkuara Arabe kanë zbatuar konceptin e qyteteve inteligjente, vinça të menqur, sistemi inteligjent i paralajmërimit të përmbytjeve dhe rrjeti inteligjent [17]. Këto projekte janë realizuar me sukses dhe janë duke u zhvilluar në Qendrën e Operacioneve Rio, SK Solution, Yellow River, Komisioni i Konservimit dhe BC Hydro[17]. Jane duke u zhvilluar përpjekjet thelbësore për të bashkuar aktivitetet kërkimore ndër-domeniale që përfshijnë komunikimin makinë me makinë (M2M), Rrjetin e sensorëve pa tela (WSN) dhe RFID në kornizën e unifikuar të IoT [18]. Grupi Evropian i Kërkimeve mbi IoT [19], një organizatë European Union, aktualisht është duke financu 33 projekteve IoT . Fokusi i organizatës është zhvillimi i arkitekturave, teknologjisë, ndërveprueshmërin me sigurinë, besueshmërinë dhe shkallëzueshmërinë [20]. Arsyeja se pse ka interes nga vendet e botës është sepse tendencat dhe zhvillimet e IoT janë përfitimet mbizotëruese te tij. Përfitimet rezultojnë tf avorshëm për qëndrueshmërinë ekonomike të vendit, rritjen, urbanizimin, infrastrukturën, punësimin, shëndeti dhe shërbimet e tjera për qytetarë.

  1. ^ Roselli, Luca; Borges Carvalho, Nuno; Alimenti, Federico; Mezzanotte, Paolo; Orecchini, Giulia; Virili, Marco; Mariotti, Chiara; Goncalves, Ricardo; Pinho, Pedro. "Smart Surfaces: Large Area Electronics Systems for Internet of Things Enabled by Energy Harvesting". Proceedings of the IEEE (në English). 102 (11): 1723–1746. doi:10.1109/jproc.2014.2357493. ISSN 0018-9219.{{cite journal}}: Mirëmbajtja CS1: Gjuhë e panjohur (lidhja)
  2. ^ Atzori, Luigi; Iera, Antonio; Morabito, Giacomo. "The Internet of Things: A survey". Computer Networks (në English). 54 (15): 2787–2805. doi:10.1016/j.comnet.2010.05.010. ISSN 1389-1286.{{cite journal}}: Mirëmbajtja CS1: Gjuhë e panjohur (lidhja)
  3. ^ a b c d Chaudhari, Bharat S.; Zennaro, Marco (2020), "Introduction to low-power wide-area networks", LPWAN Technologies for IoT and M2M Applications (në English), Elsevier, fq. 1–13, marrë më 2023-02-07{{citation}}: Mirëmbajtja CS1: Gjuhë e panjohur (lidhja)
  4. ^ Osseiran, Afif; Boccardi, Federico; Braun, Volker; Kusume, Katsutoshi; Marsch, Patrick; Maternia, Michal; Queseth, Olav; Schellmann, Malte; Schotten, Hans; Taoka, Hidekazu; Tullberg, Hugo; Uusitalo, Mikko A.; Timus, Bogdan; Fallgren, Mikael. "Scenarios for 5G mobile and wireless communications: the vision of the METIS project". IEEE Communications Magazine (në English). 52 (5): 26–35. doi:10.1109/mcom.2014.6815890. ISSN 0163-6804.{{cite journal}}: Mirëmbajtja CS1: Gjuhë e panjohur (lidhja)
  5. ^ Niyato, Dusit; Maso, Marco; Kim, Dong In; Xhafa, Ariton; Zorzi, Michele; Dutta, Ashutosh. "Practical Perspectives on IoT in 5G Networks: From Theory to Industrial Challenges and Business Opportunities". IEEE Communications Magazine (në English). 55 (2): 68–69. doi:10.1109/mcom.2017.7842414. ISSN 0163-6804.{{cite journal}}: Mirëmbajtja CS1: Gjuhë e panjohur (lidhja)
  6. ^ "Frontmatter", RFID and the Internet of Things, Hoboken, NJ, USA: John Wiley & Sons, Inc., fq. i–xii, 2013-03-07, marrë më 2023-02-07 {{citation}}: Mungon ose është bosh parametri |language= (Ndihmë!)
  7. ^ a b Ahmed, Ejaz; Yaqoob, Ibrar; Gani, Abdullah; Imran, Muhammad; Guizani, Mohsen (2016). "Internet-of-things-based smart environments: state of the art, taxonomy, and open research challenges". IEEE Wireless Communications (në English). 23 (5): 10–16. doi:10.1109/mwc.2016.7721736. ISSN 1536-1284.{{cite journal}}: Mirëmbajtja CS1: Gjuhë e panjohur (lidhja)
  8. ^ Hawrylak, Peter J.; Mickle, M.H.; Cain, J.T. (2008-03-05), "RFID Tags", The Internet of Things (në English), Auerbach Publications, fq. 1–32, ISBN 978-0-429-13315-2, marrë më 2023-02-07{{citation}}: Mirëmbajtja CS1: Gjuhë e panjohur (lidhja)
  9. ^ Benomar, Zakaria; Longo, Francesco; Merlino, Giovanni; Puliafito, Antonio (2021-12-06). "Deviceless: A Serverless Approach for the Internet of Things". 2021 ITU Kaleidoscope: Connecting Physical and Virtual Worlds (ITU K) (në English). IEEE. doi:10.23919/ituk53220.2021.9662096.{{cite journal}}: Mirëmbajtja CS1: Gjuhë e panjohur (lidhja)
  10. ^ Gubbi, Jayavardhana; Buyya, Rajkumar; Marusic, Slaven; Palaniswami, Marimuthu. "Internet of Things (IoT): A vision, architectural elements, and future directions". Future Generation Computer Systems (në English). 29 (7): 1645–1660. doi:10.1016/j.future.2013.01.010. ISSN 0167-739X.{{cite journal}}: Mirëmbajtja CS1: Gjuhë e panjohur (lidhja)
  11. ^ a b Shafique, Kinza; Khawaja, Bilal A.; Khurram, Muhammad Daniyal; Sibtain, Syed Maaz; Siddiqui, Yazir; Mustaqim, Muhammad; Chattha, Hassan Tariq; Yang, Xiaodong. "Energy Harvesting Using a Low-Cost Rectenna for Internet of Things (IoT) Applications". IEEE Access (në English). 6: 30932–30941. doi:10.1109/access.2018.2834392. ISSN 2169-3536.{{cite journal}}: Mirëmbajtja CS1: Gjuhë e panjohur (lidhja)
  12. ^ Rani, Shalli; Ahmed, Syed Hassan; Talwar, Rajneesh; Malhotra, Jyoteesh; Song, Houbing. "IoMT: A Reliable Cross Layer Protocol for Internet of Multimedia Things". IEEE Internet of Things Journal (në English). 4 (3): 832–839. doi:10.1109/jiot.2017.2671460. ISSN 2327-4662.{{cite journal}}: Mirëmbajtja CS1: Gjuhë e panjohur (lidhja)
  13. ^ Calmels, Benoît; Canard, Sébastien; Girault, Marc; Sibert, Hervé (2006), "Low-Cost Cryptography for Privacy in RFID Systems", Smart Card Research and Advanced Applications (në English), Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, fq. 237–251, ISBN 978-3-540-33311-1, marrë më 2023-02-08{{citation}}: Mirëmbajtja CS1: Gjuhë e panjohur (lidhja)
  14. ^ Weiser, Mark. "The computer for the 21". ACM SIGMOBILE Mobile Computing and Communications Review (në English). 3 (3): 3–11. doi:10.1145/329124.329126. ISSN 1559-1662.{{cite journal}}: Mirëmbajtja CS1: Gjuhë e panjohur (lidhja)
  15. ^ Gubbi, Jayavardhana; Buyya, Rajkumar; Marusic, Slaven; Palaniswami, Marimuthu. "Internet of Things (IoT): A vision, architectural elements, and future directions". Future Generation Computer Systems (në English). 29 (7): 1645–1660. doi:10.1016/j.future.2013.01.010. ISSN 0167-739X.{{cite journal}}: Mirëmbajtja CS1: Gjuhë e panjohur (lidhja)
  16. ^ Kaur, Navroop; Sood, Sandeep K. "An Energy-Efficient Architecture for the Internet of Things (IoT)". IEEE Systems Journal (në English). 11 (2): 796–805. doi:10.1109/jsyst.2015.2469676. ISSN 1932-8184.{{cite journal}}: Mirëmbajtja CS1: Gjuhë e panjohur (lidhja)
  17. ^ a b K. Ashton, ‘‘Internet of Things,’’ RFID J., vol. 22, no. 7, pp. 97–114, 2009.
  18. ^ Gubbi, Jayavardhana; Buyya, Rajkumar; Marusic, Slaven; Palaniswami, Marimuthu. "Internet of Things (IoT): A vision, architectural elements, and future directions". Future Generation Computer Systems (në English). 29. doi:10.1016/j.future.2013.01.010. ISSN 0167-739X.{{cite journal}}: Mirëmbajtja CS1: Gjuhë e panjohur (lidhja)
  19. ^ Turchet, Luca; Fazekas, Gyorgy; Lagrange, Mathieu; Ghadikolaei, Hossein S.; Fischione, Carlo. "The Internet of Audio Things: State of the Art, Vision, and Challenges". IEEE Internet of Things Journal (në English). 7 (10): 10233–10249. doi:10.1109/jiot.2020.2997047. ISSN 2327-4662.{{cite journal}}: Mirëmbajtja CS1: Gjuhë e panjohur (lidhja)
  20. ^ Gazis, Vangelis; Goertz, Manuel; Huber, Marco; Leonardi, Alessandro; Mathioudakis, Kostas; Wiesmaier, Alexander; Zeiger, Florian (2015). "Short Paper: IoT: Challenges, projects, architectures". 2015 18th International Conference on Intelligence in Next Generation Networks (në English). IEEE. doi:10.1109/icin.2015.7073822.{{cite journal}}: Mirëmbajtja CS1: Gjuhë e panjohur (lidhja)