وب اشیاء

وب اشیاء   به الگوهای برنامه‌نویسی و سبک‌های معماری نرم‌افزاری گفته می‌شود که به اشیاء دنیای واقعی اجازه می‌دهند تا بخشی از شبکه جهانی وب باشند. به‌طور مشابه به آنچه وب (لایه برنامه) به اینترنت (شبکه لایه) است، وب اشیا یک لایه کاربردی ارائه می‌دهد که ممکن است بتواند برنامه‌های اینترنت اشیاء تحت برنامه را ایجاد کند.

به جای اختراع مجدد استانداردهای کاملاً جدید، وب اشیا از استانداردهای وب موجود و شناخته شده استفاده کرده‌است استانداردهایی در وب قابل برنامه‌ریزی (به عنوان مثال، REST ،HTTP ,JSON)، وب معنایی (به عنوان مثال، JSON-LD ,Microdata و غیره)، وب در زمان واقعی (به عنوان مثال، WebSockets) و وب اجتماعی (به عنوان مثال، OAuth یا شبکه‌های اجتماعی).

 طبیعت چیزها 
در تحقیقات وب اشیاء معمولاً چیزها و اشیاء به معنای گسترده اشیاء فیزیکی در نظر گرفته می‌شوند. چیزها می‌توانند شامل اشیاء دارای برچسب (RFID ,NFC، کدهای QR، بارکدها، تشخیص تصویر) و شبکه‌های حسگر بی‌سیم (WSN)، ماشین‌ها، وسایل نقلیه و لوازم الکترونیکی مصرفی باشندو شامل همه ی اشیاء طبیعت نمیشوند.

 معماری و چارچوب 
در حالی که تلاشهای مداوم برای استانداردسازی وب اشیاء وجود دارد، در این رابطه مجموعه ای از بهترین شیوه‌ها موجود است که می‌توان آنها را طبق یک "معماری مشخص Web of Things" طبقه‌بندی کرد.

معماری، چهار لایه اصلی (یا مرحله) را پیشنهاد می‌کند که به عنوان چارچوبی برای طبقه‌بندی الگوهای مختلف و پروتکل‌های درگیر استفاده می‌شوند.
بندانگشتی| 
لایه‌های معماری وب اشیاء همان‌طور که در ساخت وب چیزها نشان داده شده‌است

 لایه دسترسی 
این لایه به دسترسی چیزها به اینترنت می‌پردازد و اطمینان می‌دهد که آنها خدمات خود را از طریق API وب در معرض دید قرار می‌دهند. این لایه اصلی WoT است زیرا تضمین می‌کند که یک API در دسترس وب باشد و آنها را به موارد قابل برنامه‌ریزی تبدیل کند.

لایه دسترسی در WoT در حدود دو الگوی اصلی ساخته شده‌است: اولا، همه موارد باید خدمات خود را از طریق API RESTful (مستقیم یا از طریق دروازه) در معرض نمایش بگذارند. REST به لطف اجرای آن در HTTP 1.1، یک سبک معماری است که در ریشه وب قابل برنامه‌ریزی قرار دارد. در نتیجه، اگر همه موارد APIهای RESTful را از طریق HTTP ارائه دهند، یک URL دریافت می‌کنند و به صورت یکپارچه در شبکه جهانی وب و ابزارهای آن مانند مرورگرها، صفحات HTML لینک شده و برنامه‌های JavaScript ادغام می‌شوند.

طرح‌های مختلفی پیشنهاد شده‌اند که چگونگی دسترسی به خدمات ارائه شده توسط اشیاء از طریق REST را توصیف می‌کنند.

علاوه بر این، ماهیت درخواست پاسخ به HTTP اغلب به عنوان یکی از محدودیت‌های موارد استفاده IoT ذکر می‌شود زیرا این امر با ماهیت محور برنامه‌های کاربردی که در شبکه‌های حسگر بی‌سیم معمول نیست مطابقت ندارد. برای غلبه بر این کاستی، ضمن تمرکز بر تقویت ادغام با وب، چندین نویسنده پیشنهاد کرده‌اند که از HTML5 WebSockets بصورت بومی یا با استفاده از کارگزاران ترجمه استفاده کنید (به عنوان مثال ترجمه از MQTT یا CoAP). به WebSockets). این API REST را با یک مکانیزم اشتراک مشترک که تا حد زیادی با سیستم زیست‌محیطی وب یکپارچه است، تکمیل می‌کند.

برخی از اشیاء می‌توانند مستقیماً به اینترنت وصل شوند (به عنوان مثال، استفاده از اترنت، WiFi یا GSM / 3G)، اما در موارد دیگر (به عنوان مثال هنگامی که دستگاه‌ها دارای باتری هستند) دستگاه‌ها می‌توانند از طریق Smart Gateways به اینترنت دسترسی پیدا کنند. Smart Gateway دروازه‌های ترجمه پروتکل در لبه شبکه هستند.

 لایه قابلیت یافتن 
تمرکز این لایه ارائه راهی برای یافتن و تعیین چیزها در وب است و از این رو به شدت تحت تأثیر وب معنایی قرار دارد.

در اینجا استفاده مجدد از استانداردهای معنایی وب برای توصیف چیزها و خدمات آنها حائز اهمیت است. به‌طور خاص، افرادی بر روی ادغام HTML5 Microdata ،RDF / RDFa ,JSON-LD و EXI کار کرده‌اند. این موضوع، امکان جستجوی چیزها از طریق موتورهای جستجو و سایر فهرستهای وب و همچنین امکان تعامل دستگاه با دستگاه بر اساس مجموعه کوچکی از قالبها و استانداردهای خوب تعریف شده را امکان‌پذیر می‌سازد.

 لایه اشتراک گذاری 
وب اشیاء تا حد زیادی مبتنی بر ایده چیزهایی است که داده‌ها را به سمت وب سوق می‌دهند، جایی که می‌توان از الگوهای هوشمند و داده‌های بزرگ به عنوان نمونه ای استفاده کرد تا به ما در مدیریت سلامتی خود (پوشیدنی) کمک کند، مصرف انرژی ما را بهینه کند (شبکه هوشمند)، با این حال، این تنها در صورت مقیاس کلان می‌تواند اتفاق بیفتد اگر برخی از داده‌ها بتوانند به‌طور کاربری در بین خدمات به اشتراک گذاشته شوند. لایه اشتراک گذاری تضمین می‌کند که داده‌های ایجاد شده توسط اشیاء می‌توانند به روشی کارآمد و مطمئن به اشتراک گذاشته شوند.

رویکردهای مختلفی درمورد اشتراک گذاری مبتنی بر محتوای دانه ای(granular) و اجتماعی(social) پیشنهاد شده‌است، از جمله استفاده از شبکه‌های اجتماعی برای ایجاد شبکه اجتماعی اشیا.

 لایه ترکیب 
نقش آخرین لایه، ادغام و یکپارچگی سرویس‌ها و داده‌های ارائه شده توسط چیزها در ابزارهای وب سطح بالاتر است (نرم‌افزار تحلیلی، برنامه‌های کاربردی mashup مانند IFTTT) که سبب ساده‌تر شدن ایجاد برنامه‌های کاربردی با چیزها و خدمات وب مجازی می‌شود.

ابزارهای موجود در لایه ترکیب مجموعه ای را شامل می‌شود از قبیل: ابزارهای وب (به عنوان مثال، SDKهای JavaScript که دارای انتزاعات سطح بالاتر هستند)، داشبورد (صفحه کنترل) با ابزارکهای قابل برنامه‌ریزی و ابزارهای فیزیکی Mashup. با الهام از خدمات مشارکتی وب ۲٫۰ و به ویژه وب mashup، نمایانگر فیزیکی یک منظره یکپارچه از وب و کلاسیک اشیاء کلاسیک ارائه می‌دهد و به افراد این توان را می‌دهد تا برنامه‌های خود را با استفاده از خدمات Web of Things بدون نیاز به مهارت برنامه‌نویسی ایجاد کنند.

تعدادی از Web of Things Physical Mashup توسعه یافته‌اند و ابزارهایی ارائه شده‌است و به‌طور فعال مانند آن توسعه داده می‌شوند.

 تاریخچه 
کار نخست در اتصال اشیاء به وب احتمالاً در حدود سال ۲۰۰۰ آغاز شد. در سال ۲۰۰۲، یک مقاله مربوط به پروژه Cooltown ارائه شد. این پروژه با استفاده از URLها برای آدرس دهی و تعامل HTTP با اشیاء فیزیکی مانند صفحه نمایش عمومی یا چاپگر مورد بررسی قرار گرفت.

 نمونه برنامه‌ها 
 یکی از اولین نمونه‌های اولیه وب اشیاء پروژه " انرژی قابل مشاهده " است که در آن سنسورهایی که قادر به نظارت و کنترل مصرف انرژی لوازم خانگی هستند عملکرد خود را از طریق API RESTful ارائه می‌دهند. این API سپس برای ایجاد یک Mashup فیزیکی استفاده می‌شود.
 Nimbits یک سرور مورخ داده منبع باز است که بر روی معماری محاسبات ابری ساخته شده‌است و امکان اتصال بین دستگاه‌ها را با استفاده از نقاط داده فراهم می‌کند.
 Xively (سابقاً Pachube) یک وب سایت تجاری از داده‌های جمع‌آوری داده‌ها و داده کاوی است که غالباً در وب اشیاء یکپارچه شده‌است.
 ThingSpeak یک پلتفرم منبع آزاد اینترنت اشیاء است که توسط هانس شرلر برای جمع‌آوری، تجزیه و تحلیل و عملکرد داده‌های تولید شده توسط سنسورها و محرک‌ها ایجاد شده‌است.
 EVRYTHNG بستری برای ساخت محصولات بدون اتصال و دستگاه‌های متصل به بخشی از وب است که براساس معماری Web of Things ساخته شده‌است.
 WeIO یک بستر سخت‌افزاری و نرم‌افزاری منبع باز برای نمونه سازی سریع و ایجاد اشیاء تعاملی بی‌سیم با استفاده از تنها زبان‌های محبوب وب مانند HTML5 یا Python است.
 SMQ یک پروتکل pub-sub زمان واقعی است که WoT را با IoT پل می‌کند. پروتکل طراحی واسط‌های کاربری مبتنی بر وب را برای مدیریت و نظارت بر دستگاه آسان می‌کند. سرور ماکو، که می‌تواند برای هر چیزی از دستگاه‌های جاسازی شده تا سرورهای لینوکس سازمانی کامپایل شود، آماده استفاده از کارگزار SMQ است.
 برنامه ای از وب اشیاء در خانه‌های هوشمندKamilaris A. Enabling Smart Homes using Web Technologies. PhD Thesis, University of Cyprus, Nicosia, Cyprus, December, 2012. مورد بررسی قرار گرفته‌است تا با استفاده مجدد از فناوری‌های وب، مشکل دستگاه‌های خانگی ناهمگن را بررسی کند.
 Sense Tecnic Systems روی یک ابزار سبک برای توسعه برنامه‌های IoT متمرکز شده و توسعه سریع را با استفاده از فناوری‌ها و پروتکل‌های وب هدف قرار می‌دهد. ابزار WoTKit در سال ۲۰۱۲ در کنفرانس اینترنت اشیا شرح داده شد و UBC's Media and Graphics Interdisciplinary Centre در این زمینه تحقیق انجام داد، به ویژه مقاله ای که در MAGIC Broker در IoT 2010 منتشر شد.

 رویکردهای جایگزین 
تعدادی روش جایگزین برای استانداردهای وب ارائه شده‌است، مانند خدمات WS- *، اما بعداً مشخص شد که این موارد بعید برای چیزهای دنیای واقعی مناسب نیستند.

همچنین، پروتکل کاربرد محدود (CoAP) اغلب به عنوان یک روش جایگزین یا مکمل برای دستگاه‌های دارای محدودیت منابع ذکر شده‌است. CoAP با معماری Web of Things مانند استفاده از منابع RESTful شباهت‌هایی دارد.

 جستارهای وابسته 
 اینترنت اشیاء (IoT)
 دستگاه هوشمند
 دستگاه متصل
 دستگاه‌های اتوماسیون خانگی
 شبکه هوشمند

 منابع 

 خواندن بیشتر 


 Guinard, Dominique; Vlad Trifa; Erik Wilde (2010). "A Resource Oriented Architecture for the Web of Things". Proc. of IoT 2010 (IEEE International Conference on the Internet of Things). Tokyo, Japan.
 Guinard, Dominique (2011). A Web of Things Application Architecture – Integrating the Real-World into the Web (PDF) (Ph.D.). ETH Zurich.
 Trifa, Vlad (2011). Building Blocks for a Participatory Web of Things: Devices, Infrastructures, and Programming Frameworks (PDF) (Ph.D.). ETH Zurich.


 Fortuna, Carolina; Grobelnik, Marko (2011-03-09). Tutorial: The Web of Things. Proceedings of the World Wide Web Conference 2011, Hyderabad, India. Association for Computing Machinery.

 پیوند به بیرون 







رده:استانداردهای رایانش ابری
رده:اینترنت اشیاء
رده:کنسرسیوم وب جهان‌شمول
رده:نوواژه‌های وب ۲٫۰
رده:وب جهان‌گستر