2003 2010 2015 2020
DÜNYA NÜFUSU (milyar) 6.3 6.8 7.2 7.6
BAĞLANTILI CİHAZ SAYISI (adet) 500 milyon 12.5 milyar 25 milyar 50 milyar
KİŞİ
BAŞINA
BAĞLI
CİHAZ
SAYISI
0.08
1.84
3.47
6.58
Bu gelişme eğilimi ile birlikte IoT yapılarının gerek
mimari gerekse bu mimari üzerinde altyapılar için
uygulanacak standartizasyonların tesis edilmesi önem
kazanmaktadır. Bu standartlar platform, bağlantı
(connectivity), iş modeli (business application) ve
nesnelerin belirlenmesi, (Şekil 1) verilerin toplanması ve
analiz edilmesine yönelik uygulamalara yönelik işlemler
(killer application) olmak üzere 5 başlık altında toplanır.
Nesnelerin interneti (IoT) uygulamalarına yönelik
mimari teknoloji (Şekil 2) altyapısı ise donanım
(sensörler, aktüatörler), verilerin toplandığı kısım
(internet gateway) , verilerin analiz ve ön işleme tabi
tutulduğu kısım (Edge IT) ve analiz, yönetim,
arşivlemenin yapıldığı kısım ( Data center/Cloud) olmak
üzere 4 ana başlık altında incelenir. [
Şekil 2. IoT Mimarisi
STANDARTLARIN OLUŞTURULMA
GEREKLİLİĞİ
IoT nin mimari yapısını içinde donanım, iletişim, yazılım
ve uygulama seviyeleri olarak belirlenen her bir yapı
içinde standartizasyonun sağlanması gerekliliği pazarda
bulunan birçok üreticinin farklı teknolojik ürünleri
pazara sürmesinden dolayı bir gereklilik olarak
görülmektedir. Söz konusu farklı ürünler kablosuz
Şekil 3. IoT için kablosuz ağlar alanları [
IoT STANDARTİZASYON ÇALIŞMALARI Siber Fiziksel Sistemler (CPS) akıllı ağ alt yapılı enerji sistemleri, otonom otomobil sistemler, medikal gözlem, otomatik kontrol sistemleri, robotik ve uçuş kontrol sistemleri gibi uygulamaların fiziksel bağlantılarını bilgisayarlar üzerinden internet ortamına taşınmasını sağlar. Sibernetik, mekatronik ve tasarım/proses olarak CPS, havacılık, otomotiv, kimyasal prosesler, inşaat altyapıları, enerji, sağlık, fabrika, ulaşım, eğlence, insanbilgisayar etkileşimi ve tüketici elektroniğinde gömülü sistemler alanında kritik teknoloji olarak ve Endüstri 4.0 a giden bir yol olarak tanımlanmaktadır. IEEE-SA Corporate Advisory Group 200 den fazla firmanın katılımı ile bütün bu farklı endüstriyel gruplar arasında uyumun sağlanması için korumalı, güvenlikli, gizliliği kapsayan ve emniyeti içeren bir iletişim sağlanması için çalışmalar sürdürmektedir. Bu standard, çeşitli IoT alanlarının tanımlarını, ve farklı katmanları arasındaki uyumu içeren bir referans mimari çerçeve tanımlar. IEEE bünyesinde kurulan alt grup (WG) çalışmaları kapsamında 2014, 2015 ve 2016 yıllarında olmak üzere toplam 4 rapor yayımlamış, 2017 yılı içinde ve 2018 yılında da birer rapor yayımlamayı planlamaktadır. Bu çalışmalar IoT ‘ye yönelik olarak P2413 standartının tesisi için 2011 yılında yayımlanan Sistem ve Yazılım Mimarisi olarak AT&T, CISCO, GE ve IBM firmalarının da içinde bulunduğu IIC (Industrial Internet Consortium) ve IEEE nin ortak çalışma grupları kapsamında 2017 yılı içinde konfirmasyonu yapılan ISO/IEC/IEEE 42010 standartındaki tanımlamaları esas alır. Çalışmaları halen devam etmekte olan P2413 standartı tamamlandığında ulaşım ve sağlık hizmetleri başta olmak üzere IoT ortak mimari dikey yapısı içinde bütün katmanlara uygulanacak bir referans model oluşturacaktır. IoT standartlarının farklı teknoloji üreticileri arasında yakınsamayı sağlayacak bir altyapı sağlamasına yönelik olarak Intel tarafından açıklanan cihazdan cihaza (device to device) uygulamalar OIC (Open Interconnect Consortium) çalışmaları kapsamında IoTvity, büyük çoğunluğunu üniversite ve firmaların oluşturduğu (The Open Connectivity Foundation) kuruluşu, standartizasyonların IoT GSI (Global Standard Initiative) girişimi ise IoT uygulamalarını Akıllı Şehirlerde uygulanmasına yönelik oluşumu IoTEcosystem adı altında yapmaktadır. Bütün bu çalışmalar IoT için ortak bir IEE P2413 standartının tesis edilmesi hedefine doğru gitmektedir.
IoT VE IEEE P2413 STANDARTI IEEE nin IoT için geliştirmekte olduğu P2413 standartının hedefi altyapı üzerinde değişik alanlardaki (domain) etkileşimlerin gerçekleştirilmesi, IoT alanlarının tanımlanması, farklı IoT alanlarının ortak bir yaklaşımla tanımlanması, dörtlü olarak (quadruple) tanımlanan koruma (protection), güvenlik (security), gizlilik (privacy) ve emniyetli (safety) özellikte kaliteli iletişim sağlanması, alanlar arasında etkileşimi teşvik ederek birlikte çalışabilirlik ve işlevsel yönden uyumluluk sağlanarak IoT pazarının gelişiminin sağlanıp mimari yapının kurulmasını desteklemektir. Standart, IoT topolojisinin ve mimarisinin en üst hiyerarşik seviyesinden en alt seviyesine yaklaşım olacak şekilde ISO/IEC/IEEE 42010 sistem ve yazılım mühendisliği standartını da kapsayacak şekilde tanımlanmaktadır. P2413 standartının gerçekleştirilmesi için 3 aşamalı bir yaklaşım gösterilmektedir. Buna göre : Bölüm 1: IoT Dikey Uygulama Alanı olarak IoT dikey uygulama içeriğinde bulunan nesnelerin IoT davranışlarının tanımı yapılır.
Bölüm 2: IoT yatay modelleme olarak IoT alanlarının çekirdek karekteristiklerinin tanımları yapılır.
Bölüm 3: Çerçeve Mimari olarak P2413 IoT mimari yapısının ISO/IEC/IEEE 42010 standartı ile uyumunun sağlanması gerçekleştirilir.
P2413' nin ana hedefi uygulama alanları ile teknoloji arasında yakınsamayı sağlayacak dönüşüme açık gelişimin sağlanması , genişleyebilir bir mimari çerçevenin sağlanması ve aynı standartlara dayalı bir hedef, global seviyede IoT çalıştaylarının sağlanması ve IEEE nin diğer grupları ile çalışmaların gerçekleştirilerek 2020 yılına kadar açık ve ortak bir IoT birliğinin kurulması hedeflenmektedir.
IoT VE ISO/IEC/IEEE 42010 STANDARTI IEEE 42010 standartında mimari görünümler için kavramsal modelin tanımı yapılmıştır. Bir sistemin kendisiyle ilgili birden fazla paydaşı vardır ve bu bakış açılarıyla adreslenerek görünümler bakış açılarından elde edilir. (Şekil 3) Bu ilgiler bakış açılarıyla adreslenerek uyumlu bir grup görünümünü kapsar. Şekil 3. Mimari Görünümler için Kavramsal Model (IEEE42010) Bu mimarileri tanımlamak için belirlenen bir alanda veya paydaş topluluğu arasında tanımlanmış kurallar, prensipler ve pratikler bulunur. [5] Industrial Internet Consortium (IIC) AT&T , Cisco, GE, IBM ve Intel tarafından 2014 yılında kurulmuş kar amacı gütmeyen bir kuruluştur. Industrial Internet Architecture Framework (IIAF) ve Industrial Internet Reference Architecture (IIRA) temel çerçevesini IIAF üzerinde ‘ISO/IEC/IEEE 42010:2011’ nin kurallarının uygulanması ile tesis edilir. IIC konsorsiyomu iyi bir ekosistem kurulmasına yönelik olarak nesneler ile insanlar arasında ortak bir altyapı mimarisi üzerinden iş süreçlerinin tanımlanması ve birlikte çalışabilme yeteneklerinin gelişimi için IEEE42010 standartını da kapsayacak şekilde çalışma yapılması gerektiğini vurgulamaktadır. Standartın uygulanmasında farklı sistemlerin altyapıları üzerinde farklı ilgilerin adreslenmesi ihtiyacı nedeniyle, bakış açılarının sabitlenmemesi gerektiğinin ve bunun yerine çoklu bakış açılarının kullanılabileceğinin farkına varılması ile IIoT ağlarında sensörler ve aktüatörler başta olmak üzere bütün nesnelerin adreslenebilirliği gerçekleştirilmektedir. IoT İÇİN IEEE BULUT BİLİŞİM STANDARTLARI Bulut bilişim, minimum yönetim özellikli veya servis sağlayıcı etkileşimiyle servislerin hızla tanımanabildiği veya sistem üzerinden alınabildiği, ağ, sunucu, depolama kaynakları, uygulamalar ve hizmetler gibi yapılandırılabilir bilgi kaynaklarının paylaşılan bir havuza talep üzerine kolay erişim sağlayan bir modelidir. [6] IoT ağ altyapısına bağlanacak sensörler ve aktüatörlerden gelecek bilgiler büyük veri (big data) şeklinde bulut (cloud) üzerinde depolanmaktadır. Söz konusu veriler gerçek zamanlı olarak işlenip analiz edilmesine görselleştirilmesine, operasyonel değişikliklerin uygulanmasına ve yönetilmesine yönelik bulut hizmetleri üzerinde aynı zamanda yapay zeka ugulamalarının da gerçekleştirilmesi yer almaktadır. Büyük veri teknolojileri sürekli sensör verisi akışları değerlerini saklamak, yönetmek ve veri analitiğinin yapılabilmesine yönelik geliştirmelerin bulut sistemleri üzerinde gerçekleştirilmesi aynı zamanda IoT standartlarının geliştirilmesi ile daha yönetilebilir bir altyapının kurulmasını sağlayacaktır. Şekil 4. Bulut Mimarisi Bulut mimarisi talep üzeri self-servis, geniş ağ erişimi, daha fazla tüketiciye ulaşmak üzere tesis edilen bir kaynak havuz, verinin işlenmesine yönelik sürat ve çeviklik, ölçülebilirlik ve raporlanabilirlik olarak temel niteliklere sahiptir. Hizmet modelleri olarak ise sağlayıcının kullanıcılara yönelik belirlediği ağ yönetim yeteneklerini açması olarak SaaS (Software as a Service), kullanıcılara konuşlandırılmış uygulamalar ve barındırma ortamı üzerinde kontrol amaçlı olarak bir platform sağlamak PaaS (Platform as a Service) ve kullanıcıya yapılacak işlemleri, depolamayı, ağları ve diğer bilgi işlem kaynaklarını tahsis ederek herhangi bir yazılımı konuşlandırarak çalıştırması olarak IaaS (Infrastructure as a Service) tanımlanır. Dağıtım modelleri olarak ise bulutun yalnızca bir kuruluş için işletildiği özel bulut, altyapının çeşitli kuruluşlar tarafından paylaşıldığı topluluk bulutu, genel kamu ya da bir büyük sektöre ait olan kamusal bulut, veri ve taşınabilirliği standart haine getirilmiş iki veya daha bulutun birleşimi olan melez bulut olarak belirlenir. IoT ağlarında toplanan ve dağıtılan verilen analizinde, yazılımın test edilmesinde ve geliştirilmesinde özellikle PaaS katmanında diğer katmanlarda olduğu gibi farklı standartlarda bulut uygulamaları bulunmaktadır.(Şekil 4) Bulut üzerinde mevcut standartlarlarla birlikte (Tablo 2) IEEE standartlar komitesi bulut profilleri için P2301, bulutlar arası (intercloud) bağlantılar için P2302 standartları üzerinde çalışmaktadır.
ISO/IEC 27018:2014 ISO/IEC 27036-2:2014 ISO/IEC 19770-1:2012 ISO/IEC 17789:2014 ISO/IEC 17788:2014
P2301 standartı Guide for Cloud Portability and Interoperability Profiles (CPIP) kılavuzu ile bulutlar üzerinde arabirimler, taşınabilirlik birlikte çalışabilirlik, dosya biçimleri ve çalışma kurallarının belirlenmesi, bulut sağlayıcıları, bulut satıcıları, hizmet sağlayıcıları ve kullanıcıların profillerinin tanımlanmasını sağlar. Bulut bilgi işlem sistemleri birçok farklı unsur içerirken veri içinde bulunan her bir öğe için birçok seçenek, dosya biçimi ve işletim sözleşmesi bulunur. Bu kılavuz, arabirimleri, biçimleri ve sözleşmeleri tanımlamak için çeşitli kaynaklardan "profiller" olarak adlandırılan mantıksal bir biçimde modellenen seçenekleri numaralandırmaktır. Bu şekilde, bulut ekosistemi katılımcıları, daha fazla taşınabilirlik, ortaklık ve birlikte çalışabilirlik eğiliminde olacaktır.
P2302 standartı the Standard for Intercloud Interoperability and Federation (SIIF) çalışması ile bulutlar arası birlikte çalışabilirlik, topolojiyi ve yönetişimi sağlar. Standart, bulut sağlayıcıları arasında, gelişmekte olan iş modellerini destekleyebilen dinamik bir altyapı sağlayan kullanıcılara uygulamaları gerçekleştirir. [7] Bu bildiride IoT standartlarının gelişimi tartışılmıştır. IEEE P2413 standartı için IEEE çalışma grupları toplam 15 adet olmak üzere en son Mart 2017 tarihinde ABD' nin Las Vegas kentinde toplanmıştır. Standartların geliştirilmesi çalışma grupları tarafından sürdürülmekte ve IoT altyapılarının en önemli birimi bulut teknolojileri, pazarda yer alan uluslararası alanda çeşitli üreticilerin ürünlerinin yer aldığı farklı yazılım uygulamaları olarak çeşitli sektörlere yönelik olarak kurulmaya devam etmektedir. IoT uygulamalarında başta ara yazılım (middleware) katmanı ve büyük veri bulut hizmeti içindeki diğer katmanların tesis edilmesinden kaynaklanabilecek hukuki sonuçların, siber güvenlik ve yapay zeka alanlarını da kapsayacak şekilde genişletilmesi gereği, standartlaşmanın önemini ortaya koymaktadır. ÖZGEÇMİŞ S. Vedat Karaarslan
santrallerinde Mühendis, Data Transmisyon Elektronik Cihazlar Grup Başmüh., Başmüdür Yrd., Telgraf ve Telefon Dairesi Başkan Yrd. Bilişim Ağları Dairesi Başkanı, Türk Telekomünikasyon A.Ş Genel Müdür Yrd. ve Yönetim Kurulu Üyeliği, Eurasiasat Yönetim Kurulu Üyeliği, Aycell Mobil Haberleşme ve Pazarlama A.Ş. Yönetim Kurulu Başkanlığı görevi yapmıştır. Karadeniz Teknik Üniversitesi (KTÜ) Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Bölümünden mezun olmuştur. Hacettepe Üniversitesi Arkeoloji Bölümünde Lisans okumaktadır. Ankara Üniversitesi Avrupa Toplulukları ABD Ekonomi-Maliye bölümünde Yüksek Lisans yapmıştır. Orta Doğu Teknik Üniversitesi Modelleme ve Simülasyon Araştırma ve Uygulama Merkezinde Araştırmacı kadrosunda çalışmaktadır.