مفهوم اینترنت اشیاء در حال پذیرفته شدن توسط شرکتهای مختلفی است تا به بهبود کارایی تجهیزات منجر شود. IoT یا اینترنت اشیاء می تواند در محیطهای مختلفی از صنایع گرفته تا فروشگاههای زنجیره ای مورد استفاده قرار گیرد. اما در صورت عدم مدیریت صحیح و کامل ممکن است تجهیزات کارکرد مورد انتظار کاربر را نداشته باشند.

مدیریت دستگاهها عنصر کلیدی برای موفقیت در اینترنت اشیاء به حساب می آید.

تمام چرخه زندگی اشیاء نیاز به مدیریت دارند تا بتوانند به شکلی که برنامه ریزی شده، عمل نمایند. شش مرحله مهم در مدیریت چرخه عمر دستگاهها در اینترنت اشیاء وجود دارد که تحت ایده Connect-Operate-protect (برقراری ارتباط – انجام کار - حفاظت) شناخته می شود.

برقراری ارتباط

وقتی یک دستگاه وارد این عرصه می شود، نیاز است تا به عنوان پیش نیاز یک مجوز پیشگیری از ورود تجهیزات غیر مجاز بر روی شبکه داشته باشد. با اینکار مرحله تصدیق هویت برای یک دستگاه حقیقی قابل اجرا خواهد بود. در انتها هم دستگاه یکبار برای اتصال به شبکه تنظیم شده و سپس قادر خواهد بود از طریق شبکه به ارسال اطلاعاتی بپردازد که به ویژگیها و قابلیتهای عملیاتی آن دستگاه مربوط خواهد بود.

نظارت

زمانی که نوبت به نظارت می رسد، سلامت و صحت یک دستگاه نگرانی رایج کاربران خواهد بود. برای دانستن شرایط، دستگاه می تواند داده های سنجش از راه دوری ارسال نماید که وضعیت دستگاه را توسط پارامترهایی در لحظه تعریف می کند که در صورت نیاز بتوان اقداماتی انجام داد(مثل ارسال هشدار) . این اعلام هشدار می تواند حتی به فعالیتهای پیش گیرانه مربوط باشد. بطوریکه پیش از آنکه دستگاه از کار بیفتد یا تعمیر هزینه بری در پیش داشته باشد به کاربر درباره آن مشکل اطلاعاتی داده می شود.

سرویس رسانی

ابزار تشخیصی در کنسول مدیریت دستگاه نیاز به دریافت اطلاعات جزئی درمورد دستگاه دارد. در صورتی که نیاز به بررسی دستگاه وجود داشته باشد، اطلاعات دریافتی می توانند به تشخیص و تعیین احتیاجات پیشرفته تر دستگاه کمک نمایند. کاربر قادر است بصورت ریموت بدستگاه دسترسی داشته و کارهایی مثل اشکالیابی یا دسترسی کامل برای تحلیل وضعیت را انجام دهد. فایلها می توانند بصورت ریموت برای تنظیم و تعمیر دستگاه ارسال شوند و تغییراتی برای تنظیم کارکرد دستگاه صورت گیرد.

مدیریت

بزرگترین بخش IoT توانایی کنترل دستگاهها بصورت ریموت یا از راه دور خواهد بود. مدیریت از راه دور می تواند هزینه های حضور فیزیکی متخصص بالای سر دستگاه و خطر ورود افراد به محیطهای حساس را حذف یا کاهش دهد. بررسی از راه دور می تواند به کاربر اجازه دهد به اطلاعات ثابت و مشخص دستگاه پی ببرد. اینکار کمک می نماید تا مراحل مورد نیاز اشکالیابی برای پیگیری تغییرات و نحوه تغییر کارکرد دستگاه بخوبی تعیین شود.

بروزرسانی

نرم افزار دستگاه گاه و ناگاه به بروزرسانیهایی نیاز خواهد داشت که می توانند بشکل فرم ور ها یا بسته های بروزرسانی امنیتی باشند. این بروزرسانیها نیاز خواهند داشت توسط مکانیزمی تهیه و نصب شوند. قابلیت اجرای این بروزرسانیها بصورت ریموت بسیار مفید است اما می تواند با خطری مثل ازکار افتادگی دستگاه در یک بروزرسانی ناقص متصور باشد. چنین شکستی می تواند منجر به از کار افتادگی کامل سیستم شده و عملا دستگاه بلا استفاده شود. بنابراین توانایی رفع خطا یا ریکاوری زمانی که دستگاهها به اینترنت اشیاء مجهز می شوند قابلیت مهم و کارآمدی خواهد بود.

بازنشستگی

وقتی نسل تجهیزات یا نسخه آنها قدیمی است و یا دستگاه دچار اشکالاتی است و بصورت آفلاین در می آید باید مطمئن باشید که از داده ها و سیستم کاربران حفاظت شود. در این وضعیت باید مکانیزمی وجود داشته باشد تا دستگاه را از رده خارج کرده همزمان از دست رفتن داده ها در سیستم را پیشگیری نماید.

همانطور که گفتیم با توجه به نوپا بودن مفاهیم IoT، هنوز به عنوان یک تکنولوژی همچنان در حال پیشرفت و بهبود است. داشتن درک درستی از مدیریت یکپارچه دستگاهها در اینترنت اشیاء می تواند به کاهش خطر رویارویی با موانع سخت تر در آینده بینجامد.

سنسورهای تصویر برداری اصلی ترین بخش هر دوربین مداربسته خواهد بود. دوربینهای مداربسته آنالوگ رایج به سنسورهای پیچیده CCD برای ضبط تصاویر با رزولوشن معمول مجهز بودند ولی اخیرا دوربینهای مداربسته تحت شبکه به سنسورهای تصویربرداری CMOS پیشرفته (Progressive CMOS) برای ضبط تصاویر با کیفیت HD مجهز شده اند. کیفیت تصاویر سنسورهای تصویربرداری نشان دهنده کیفیت تصاویر و قابلیتها و کارکردهای یک دوربین خواهد بود. در این مقاله سعی می کنیم اطلاعات اصلی این تکنولوژی را برای شما تشریح کنیم.

سنسور تصویر برداری درواقع چشم یک دوربین مداربسته امنیتی بحساب می آید. سنسور تصویر (image sensor) وسیله ایست که می تواند تصاویر مرئی را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل نماید. سنسور تصویری تقریبا اصلی ترین وسیله ایست که در دوربینهای دیجیتال و دیگر دستگاههای تصویربرداری قرار می گیرد. یک سنسور تصویر معمولا از خانواده CCD (جفت دستگاه شارژشونده) یا CMOS (اکسید فلزی نیمه هادی) انتخاب می شود.

• سنسور تصویربرداری

سنسورهای تصویری CCD و CMOS از دو تکنولوژی متفاوت برای ضبط و تصویربرداری دیجیتالی استفاده می کنند. هر دو نوع تصویربرداری از روش تبدیل نور به انرژی الکتریکی و تبدیل آن به سیگنالهای اکترونیکی استفاده می کنند.

• سنسور تصویر CCD

سنسور CCD مخفف " جفت دستگاه شارژشونده "، دستگاهی است که انرژی الکتریکی را که معمولا در درون دستگاه از نور دریافتی شارژ می شود برای محاسبات و عملیات بعدی به جریان می اندازد. همانند یک دستگاه فوتومتریک، انرژی انتقال یافته به سنسور CCD از حالت تصویر مرئی به شکل سیگنالی دیجیتالی که مورد نیاز سیستم است در خواهد آمد.

• سنسور تصویر برداری CMOS

نام سنسورهای CMOS که به نام سنسور "پیکسلهای فعال" هم شناخته می شوند از سنسور تصویربرداری Activepixel MOS گرفته شده که در سالهای 1960 به بعد ابداع شده است و شامل مدارهای مجتمع از شاخه های سنسورهای پیکسلی بوده اند.

• تفاوت سنسورهای CMOS با CCD

• تفاوتها در کاربردهای نظارت تصویری

با توجه به جدول مقایسه ای بالا تقریبا مزایا و معایب دو سنسور CCD و CMOS مشخص است. بر اساس قابلیتهایی که از جدول مشخص می شود می توان از آنها در شرایط زیر استفاده کرد:

1. در شرایط نور کم میتوان از دوربین مداربسته CCD استفاده شود.

با توجه به فضای بیشتر و سایز بزرگتر سنسور تصویر CCD، در شرایط نوری نامسائد و کم، می تواند نور بیشتری را از محیط برای تصویربرداری دریافت نماید. علت اینکه این سنسور در شرایط نور کم نسبت به سنسورهای تصویربرداری CMOS بهتر عمل می کنند به این موضوع بازمیگردد. در محیطهایی با نور کم مثل پارکینگهای نیمه تاریک، راه پله ها، اتاقهای تاریک معمولا از دوربینهای مداربسته مجهز به سنسور CCD استفاده می کنند.

2. استفاده از دوربینهای مداربسته CMOS در دستگاهها و بصورت مخفی

ابعاد سنسور CMOS بسیار کوچک است بنابراین دوربین مداربسته می تواند ابعاد کوچکی داشته باشد. بنابراین دوربین مداربسته با سنسور CCD در اندازه و ابعاد محدودیتهایی داشته و مداری پیچیده دارد و نمی تواند همانند سنسور CMOS کوچک شود. برای بعضی موقعیتها که دوربین مداربسته باید غیرقابل مشاهده یا ضد خرابکاری تعبیه شود کاربران از دوربین مداربسته مخفی مجهز به سنسور CMOS استفاده می کنند.

3. دوربین مداربسته مجهز به سنسور CMOS برای مقاصدی با نرخ ضبط فریم بالا

سنسور تصویربرداری CMOS می تواند مستقیما سیگنالهای تصویربرداری(نوری) را به سیگنالهای دیجیتال تبدیل نماید و به همین دلیل سرعت پردازش بسیار بالاست. این مزیت باعث می شود سنسور CMOS در مواردی که نیاز به دوربین مداربسته ای با سرعت ضبط فریم بالا وجود دارد بیشتر استفاده شود. با این سنسورها می شود با سرعتی معادل 400 تا 2000 فریم در ثانیه در دوربینهای تصویربرداری دیجیتال به ضبط تصاویر پرداخت. بنابراین برای ضبط تصاویر ویدئویی با سرعت فریم بالا استفاده از دوربین مجهز به سنسور CMOS بهتر است.

5. چرا در بیشتر دوربینهای مداربسته تحت شبکه از سنسور تصویربرداری CMOS استفاده می شود؟

جدا از اینکه چقدر سنسور CCD خوب است یا چقدر سرعت پیشرفت تکنولوژی CMOS بالاست، تکنولوژی تصویربرداری CCD هنوز در انحصار شرکتهای ژاپنی است (سونی، پاناسونیک، شارپ و ...). در دوربینهای مداربسته با رزولوشن HD شرکتهای آمریکایی کنترل پروسه تصویربرداری را بدست دارند و در تکنولوژیهایی مثل فشرده سازی و انتقال تصاویر و... پیشتازی می کنند. بنابراین اولین دوربینهای مداربسته تحت شبکه HD به سنسور های تصویر برداری CMOS بر اساس چیپستهای Texas Instrument (IT) مجهز شدند و روند ادامه یافت. ساخت و تولید سنسورهای CMOS برای شرکتها بسیار ارزانتر از سنسورهای CCD است. برای ساخت سنسورهای CMOS نیاز به زیرساختهای تولیدی کاملا متفاوتی خواهد بود. در سالهای گذشته سازندگان سنسورهای تصویربراری CCD تمایلی به ترک تولید سنسورهای CCD نشان نداده اند. شرکتهای امنیتی هم بیش از پیش به استفاده از دوربینهای مداربسته تحت شبکه مجهز به سنسورهای تصویربرداری CMOS روی آورده اند.