بخشی از مقاله

چکیده :

اینترنت اشیاء یکی از ده تکنولوژی برتر نوظهوری است که زندگی بشر را در سالهای آتی دگرگون می کند. بنابراین متناسب با سرعت پیشرفت IoT، همهی علوم و صنایع از این تکنولوژی تأثیر خواهند پذیرفت. از جمله این موارد، کاربردی نمودن هر چه بیشتر این تکنولوژی در کتابخانه ها و مراکز اطلاع رسانی با حجم عظیم اطلاعات علمی دیجیتال می باشد.

در نوشتار حاضر پس از بررسی حوزه IoT و تاریخچهای از تکنولوژیها، پروتکلها و زیرساختهای اولیه مورد نیاز آن، بطور خاص به معرفی کاربردهای این تکنولوژی و چگونگی استفاده از آن در کتابخانه ها جهت تغییر روشهای جمعآوری و پردازش اطلاعات به منظور افزایش دسترسی و ارائه خدمات اطلاع رسانی بصورت هوشمندانه در قالب چارچوب یکپارچه سازی خدمات کتابخانه های مدرن مبتنی بر IoT تحت عنوان RICeST-IoT پرداخته ایم.

-1 مقدمه

امروزه اینترنت گستره وسیعی از زندگی بشر را تحت تاثیر قرار داده است. با حضور تکنولوژی موبایل رشد روزافزون و تصاعدی آن در زندگی مدرن بشری کاملا مشهود است. تقاضای کاربران بر افزایش دسترس پذیری منجر به گسترش این تکنولوژی در قالب پهن باند و استفاده از ابزارهای با قابلیت Wifi از جمله تلفن های هوشمند با لحاظ نمودن حداقل هزینه ها می باشد. توسعه تکنولوژی ها در این راستا، به ما امکان دسترسی فزاینده ای به سرویس دهی از جمله یافتن اطلاعات، خریدهای اینترنتی و رهیابی نقشه ها و ارتباطات از طریق پست الکترونیکی، رسانه های اجتماعی و برنامه های کاربردی موبایل را میدهد.

انقلاب بعدی تکنولوژی را می توان به مشابه نفوذ اینترنت و تلفن های همراه، اتصال اشیاء فیزیکی در گستره وسیع دانست که تاثیر چشمگیری در زندگی روزمره بشر خواهد داشت که تحت عنوان IoT مطرح می شود. زمزمه های اولیه در خصوص IoT در سال 1999 توسط کوین اشتون از پیشکسوتان علم کامپیوتر و شناسه فرکانس رادیویی - RFID - مطرح گشت. از طرفی با رشد روز افزون اطلاعات در ابعادی وسیع در سالهای اخیر تحقیقات دراین زمینه مورد توجه بسیاری از پژوهشگران قرار گرفته است.

در واقع IoT به منزله تکنولوژی مدرنی است که در آن برای هر موجودی اعم از انسان، حیوان و یا اشیاء، قابلیت ارسال داده و اطلاعات از طریق شبکههای ارتباطی فراهم میگردد. بنا به گزارش گارتنر تا سال 2020 میلادی نزدیک به 27 میلیارد وسیله به شبکه IoT خواهد پیوست.

در ادامه، پس از بررسی تکنولوژیهای سازنده IoT، به پتانسیلهای کاربرد این تکنولوژی در کتابخانه ها و در نهایت به معرفی چارچوبی مبتنی بر IoT جهت ارائه خدمات کتابخانه ای و اطلاع رسانی هوشمندانه به پژوهشگران میپردازیم.

IoT  -2 و تکنولوژی های سازنده آن

تکنولوژی های متعددی در پیاده سازی ایده IoT دخیل هستند که از جمله پروتکل ها و استانداردهای رایج می توان به موارد زیر اشاره نمود:

* شناسه فرکانس رادیویی - - RFID - شامل رده های ISO 18000 که با پنج رده و دو دسته مطرح و در برگیرنده برچسب های RFID فعال و غیرفعال و کد الکتریکی کالا Electronic - EPC - Product Code

* ارتباطات میدان نزدیک - - NFC ، - IEEE 802.11 - WLAN ، بلوتوث IEEE 802.15.1 و IEEE802. 15.4   - ZigBee -

*    تکنولوژی لایه شبکه از قبیل پروتکلهای IPv4 و IPv6

*    تکنولوژیM2M   - ماشین به ماشین -

*    شبکه های شخصی بی سیم با توان کم

RFID  -1- 2

این تکنولوژی، متشکل از یک یا چند خوانشگر - Reader - و چندین برچسب RFID است که از میدانهای الکترومغناطیسی برای ارسال داده های ضمیمه به آن استفاده می کند. برچسبها در واقع یک میکروچیپ کوچک متصل به آنتن در قالب یک پکیج است که مسئول ذخیره سازی اطلاعات الکترونیکی می باشند. برچسبهای RFID به سه شکل قابل پیکره بندی هستند: خوانشگر فعال- برچسب فعال، خوانشگر غیر فعال- برچسب فعال و خوانشگر فعال برچسب غیر فعال.

Electronic Product Code - EPC -  -2-2

یکی از رایج ترین راههای ذخیره سازی اطلاعات هوشمندانه در برچسبهای RFID استفاده از کد الکترونیکی کالا - - EPC میباشد. به وسیله EPC شی هدف به صورت منحصر به فرد قابل ردیابی است. چرا که اطلاعات دقیقی از آن شی در برچسب RFID در قالب یک رشته 96 بیتیEPC ذخیره سازی شده است.

شایان ذکر است که اولین بایت این رشته 96 بیتی برای مشخص کردن نسخه پروتکل، 28 بیت بعدی مشخص کننده ثابت ارگانهای تولیدکننده برچسبها است که توسط کنسرسیوم کد الکترونیکی محصول تعریف و به ارگانها اختصاص یافته، 24 بیت بعدی برای دسته بندی شی هدف در دسته بندی محصولات است و در نهایت 36 بیت باقیمانده شماره سریال منحصر به فرد مربوط به برچسب محصول می باشد

در مقام مقایسه با URL کد الکترونیکی کالا - EPC - به عنوان کلیدی در پایگاه اطلاعاتی جهانی جهت شناسایی منحصر به فرد آن کد خاص استفاده میشود. از موارد استفاده RFID می توان به پارکینگ ها، گلخانه ها، خانه ها و اداره های هوشمند و همچنین کتابخانه های هوشمند با سیستم امانت دهی و مدیریت گردش منابع اتوماتیک اشاره نمود.

شکل :1 فرمت اصلی EPC

Near Field Communication - NFC -  -3-2

این تکنولوژی مشابه با پیکربندیRFID است. با یکپارچه کردن خوانشگر RFID با تلفن های سیار، تکنولوژی NFC می تواند به عنوان یک تکنولوژی مشتری محور تلقی شود. علاوه بر آن، می توان آن را نوعی از ارتباطات رادیویی میان دستگاه های سیار NFC دانست که به وسیله اتصالشان به یکدیگر در دامنه سایر تلفن ها عمل می نماید. NFC دارای برد کوتاه، امواج بی سیم با قدرت کم است که میتواند میزان کمی از داده ها را میان دو دستگاه در دامنه مشخص قرار دهد.

از عمده مزایای NFC نسبت به بلوتوث عدم نیاز به تنظیمات خاص اولیه پیش از ارسال داده های واقعی استNFC . [6] در محدوده فرکانس رادیویی 13.56 MHZ بدون لیسانس کار میکند. محدوده معمول NFC،20 متر است و محدوده بیشتر از آن به اندازه آنتن در دستگاه بستگی دارد. تکنولوژی NFC، می تواند نقش بارزی را در پیشرفت های آینده IOT ایفا نماید.

NFC این امکان را فراهم میسازد که اشیاء هوشمند به صورت بیسیم قابلیت اتصال به یکدیگر را داشته باشند

دستگاههای NFC بر دوگونه فعال - اکتیو - و غیر فعال - پسیو - طبقه بندی میشود. از دستگاه غیرفعال میتوان به برچسب های NFC اشاره کرد که شامل اطلاعاتی است که سایر دستگاهها میتوانند آنرا بخوانند و تحت شرایطی توسط دستگاه های NFC بر روی آن اطلاعات ذخیره گردد. برچسب های NFC معمولا شامل داده های فقط خواندنی میباشدکه در سال 2015 داده هایی با حجم 96 تا 192 بایت را در بر میگرفت. دستگاه های فعال، قادر به خواندن و ارسال اطلاعات هستند. یک دستگاه NFC فعال نظیر تلفن هوشمند نه تنها قادر به جمع آوری اطلاعات از برچسب های NFC است، بلکه قادر به تبادل اطلاعات با سایر تلفن های سازگار نیز می باشد. دو استاندارد برای این تکنولوژی وجود دارد:

:ISO/IEC 1443 * تعریف کارت های شناسایی که جهت ذخیره سازی اطلاعات استفاده می شود، - نظیر برچسب های - NFC :ISO/IEC 18000-3 * مشخص کننده ارتباطات RFID استفاده شده توسط دستگاه های .NFC

IPv6  -4-2

پروتکل اینترنت نسخه - IPv6 - 6 در لایه شبکه، در واقع جدیدترین نسخه پروتکل اینترنت است که تحول عظیم از نظر تعداد آدرس دهی 2128 - آدرس - IP در مقیاس با نسخه قدیمی 232 - IPv4 آدرس - IP، امنیت و کیفیت سرویس دهی ارائه نموده است. و از همه نظر پتانسیل و بستر خوبی جهت استفاده در تکنولوژیIOT را ایجاد نموده است.

6LOWPAN  -5-2

در واقع نام گروه تحقیقاتی است که در جهت پیاده سازی و استفاده پروتکل های اینترنت نسخه 6 برکوچکترین تجهیزات مبتنی بر شبکه های بی سیم با توان کم از نظر پردازشی و باطری تحت استاندارد - IEEE 802.15.4 - در راستای پیشبرد اهداف تکنولوژی IoT شکل گرفته است.

-6-2 تکنولوژی ماشین با ماشین - M2M -

امروزه خدمات کتابخانه ای به صورت های مختلف و با ابزار گوناگونی نظیر گفتگوی اینترنتی، پست الکترونیکی، رسانه های اجتماعی، برنامه های کاربردی موبایل عرضه شده است. اما با توجه به وظایف کتابخانه می توان خدمات اصلی کتابخانه مدرن را به شرح زیر بیان کرد:*به اشتراک گذاری اطلاعات به صورت اسامی، تاریخ، حقایق و غیره. *فراهم سازی فهرست و اطلاعات کتابشناختی به روشی نوین که به کاربران در رهیابی منابع کتابخانهای و جستجوی منابع اطلاعاتی مرتبط کمک می کند

فراهم کردن امکان دسترسی به مجموعه های سنتی و آنلاین به وسیله امانت دادن منابع و قابل دسترس نمودن آنها از راه دور و یا در محل کتابخانه * فراهم کردن امکان دسترسی به فضا و تجهیزات از قبیل سالن کتابخانه، کامپیوترها، اسکنرها، ابزار جستجوی اطلاعات و غیره * ارائه خدمات مشاوره ای و آموزشی در استفاده از کتابخانه، منابع آن و بازیابی اطلاعات.

تکنولوژی ماشین با ماشین اشاره به تکنولوژی دارد که ارتباط مستقیم تجهیزات بی سیم و سیمی را با سایر تجهیزات با قابلیت یکسان فراهم می سازد. M2M از وسیلهای نظیر حسگر جهت کنترل واقعهای - نظیر دمای محیط، برآورد سطح موجودی، ... - که از طریق شبکه بی سیم، سیمی یا هیبرید به برنامه کاربردی انتقال می یابد؛ استفاده کرده و داده های واقعه تحت کنترل را به اطلاعات معناداری تبدیل می نماید.

IoT  -3 و پتانسیل های آن در کتابخانه ها

به طورکلی IoT در سازمانها به سه دسته * مانیتورینگ و کنترل * کلان داده ها و تحلیل های تجاری * اطلاع رسانی و همکاری های اجتماعی جهت تولید منابع اطلاعاتی تقسیم میگردد.

چگونگی ترکیب مناسب این سه دسته نقش موثری از موفقیت پیاده سازی IoT در سازمانها جهت پیشبرد چشم اندازهای مشتری مداری آنها دارد. سازمانهای اطلاع رسانی و کتابخانه ها نیز از این قضیه مستثنی نیستند و هنگام استفاده از تکنولوژیهای نوین امکان ارائه خدمات مناسب در قالب کتابخانه های مدرن وجود دارد که در ادامه به بخشی از این خدمات اشاره خواهد شد. وظایف کتابداران شامل به اشتراک گذاشتن فهرست اطلاعات و تأمین منابع اطلاعاتی است اما در کتابخانه های دانشگاهی این وظیفه به اشتراک گذاری ساده اطلاعات محدود نشده و کمک به کاربر در فرآیند کامل دسترسی و استفاده از داده ها از نقطه ای که ایده پژوهش آغاز شده تا لحظه انتشار آن را دربر میگیرد.

RICEST-IoT -4 :چارچوب یکپارچه سازی خدمات کتابخانه های مدرن مبتنی بر IoT

کتابخانه ها و مراکز اطلاع رسانی سعی بر شناسایی پتانسیل های کاربردی استفاده از تکنولوژی IoT داشتهاند و بر اساس بررسی های تحقیقاتی در سال 2015 توسط [8] OCLC مشخص شده است که اکثر استفاده های هوشمند از فضا و امکانات و همچنین صورت برداری از منابع موجودی از عمده خدمات ارائه شده برای کتابداران تحت تکنولوژی IoT میباشد.در این مقاله پیشنهاد پیاده سازی یک چارچوب جهت یکپارچه سازی خدمات کتابخانه های مدرن با استفاده از تکنولوژی IoT مطرح شده است به نحوی که کلیه اشیاء کتابخانه ای - کتاب، دیسک و .... - به صورت یکپارچه قابلیت ردیابی توسط کتابداران و همچنین کاربران اصلی خدمات را داشته باشند.

بدین منظور لازم است که کتابخانه ها و مراکز اطلاع رسانی به ساختار صحیح تکنولوژی های مورد نیاز IoT از جمله RFID به عنوان اولین جز سازنده چارچوب پیشنهادی به همراه سایر حسگرها و خوانشگرها، سرویسها و نرم افزارهای جانبی آن تجهیز شوند. لازم به ذکر است EPC به عنوان جز زیر بنایی دیگری جهت استانداردسازی، نمایان سازی و ردیابی منحصر بفرد اشیاء کتابخانه ای و خدمات بهتر مورد استفاده می باشد.هدف اصلی چنین چارچوبی قابلیت ردیابی کلیه اشیاء کتابخانه ای نظیر کتابها، دیسکها، نقشه ها و ... است 

در متن اصلی مقاله به هم ریختگی وجود ندارد. برای مطالعه بیشتر مقاله آن را خریداری کنید