IEEE (The Institute of Electrical and Electronics Engineers) kuruluşu IoT (Internet of Things) mimari yapısı ve standartlarının oluşumunu 4 ana başlık altında; 1. Arayüzlerin tasarımı (UI) ve bu arayüzlerin nasıl daha basit, hızlı ve efektif kullanılması gerektiğini gösteren (UX) ile IPV6 protokolü kullanılarak ağın ölçeklenebilirliğinin tesis edilmesi olarak platform 2. Giyilebilir teknolojiler, akıllı otomobiller ve evler, endüstriyel IoT gibi ve M2M gibi uygulamaların oluşturduğu bağlantı, 3. İş modellerinin yapılarak kurulması için yatırım yapmak, işletmek ve bu modeller üzerinden e-ticaret gibi uygulamaları başlatmak, 4. Veri toplamak, analiz etmek ve ağı yönetimi olarak toplamıştır.
Akıllı ev ve şehirler, ulaştırma ve enerji alanında en fazla yatırımı payına sahip olan IoT teknolojileri ile (Gartner, 2015) kurumsal yapıların sayısal dönüşümü, sağlanarak küresel anlamda yatırımların 2019 yılında 1.9 Trilyon $ değerine ulaşması 2025 yılında ise Pazar payının 11.9 Trilyon $ değerine ulaşması beklenmektedir. [1] Söz konusu pazar paylarına karşılık gelen cihaz/ kişi dağılımı Tablo 1 de verilmektedir. 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. [2] Şekil 1. IoT komponentleri [3] Bu mimari yapı üzerinde çevrenin korunmasını teminen sağlıklı bir eko sistem oluşturulması, yatırım kaynaklarının verimli kullanılması (CAPEX), işletme maliyetlerinin en aza indirilmesi (OPEX) ve ilgili pazara zamanında giriş ve sistemler arası uyum sağlanması için IoT standartizasyonlarının uyumluluk (compatibilty) oluşturulması gereği bulunmaktadır.
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 iletişim alanında yüksek kapasiteli kararlı sistemler, gerçek zamanlı kritik sistemler, güçlü ölçeklenebilir ağlar, kitlesel yayılım için uygun ağlar alanında (domain) P2P (peer-to-peer) ağ, yıldız ve ağaç topolojisi ile çeşitli üreticiler ve standartlarla pazarda yer almaktadır. (Şekil 3) Şekil 3. IoT için kablosuz ağlar alanları [4] Bütün bu farklı erişim yöntemleri ölçek ekonomisine uygun bir altyapı kurulması, daha fazla ve farklı üretici ürünlerinin pazara girmesi ve IoT paydaşlarının sayısının artması, altyapıların kurulabilmesini teminen ağ üzerinde çalışacak yazılımlar ve uygun API yazılımları ve farklı üretici cihazları arasında yatay-dikey standartizasyonların sağlanması için düşük sermaye gideri oluşturulması (CAPEX), ağlar üzerinde düşük tarife oranlarının tüketicilere yönelik uygulanması, iş uygulamalarına yönelik daha verimli ağlar kurulması (OPEX) ve IoT ürünlerinin pazarda yer alacak şekilde çekirdek iş modellerinin gelişiminin sağlanmasına yönelik uygulamaların geliştirimesi standartizasyonların oluşturulması için gerekli görülmektedir. Bu bağlamda standartizasyonlar otomotiv, ev, enerji ve sağlık alanları olmak üzere güvenli/gizli, cihazdan yönetim odaklı, veri alış verişi ve ağlar arasında iletişim (interworking) ve birlikte çalışabilirlik (interoperability) alanları öncelikli olmaktadır. Bu mimari yapılar üzerinde ise IP iletişim protokolünü destekleyen bir yapı, bir uygulamaya ait yeteneklerin başka bir uygulamada da kullanımı (API), mevcut iletişim prtotokollerinin kullanımı ve gelecekte kullanılacak yapay zeka uygulamaları da dahil olmak üzere anlamsal ağ (semantic web) uygulamalarında ortak bir gelişim gösterilmesinin sağlanmasıdır. Bütün bu çalışmalarda esaslar test ve birlikte çalışabilirlik anlamında ağ üzerinde referans noktaları oluşturulması , IoT cihazlarına sertifikasyon sağlanması ve açık kaynaklı yazılımlarla kullanıcıya istediği anda yazılımı değiştirme özgürlüğü tanınarak açık kaynak yapılı bir ağ yönetiminin kurulmuş olması hedeflenmektedir. IoT standartizasyonları Fikri ve Sinai Mülkiyet haklarının ihlal edilmesine yönelik ve özellikle yönlendiriciler, ağ kapıları ve IP kameralar gibi ürünlere yönelik adli kovuşturmalarla ilgili siber suçlar yasa ve mevzuat uygulamalarına uygun olarak tesis edilmesi gerekliliği bulunmaktadır.
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
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.
Bulut mimarisi talep üzeri self-servis, geniş ağ erişimi, daha fazla tüketiciye ulaşmak üzere tesis edilen bir kaynak havuz, verinin işlenmesine yönelik sürat ve
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.
[1]https://www.mckinsey.com/business-functions/digitalmckinsey/our-insights/the-internet-of-things-the-valueof-digitizing-the-physical-world
IoT standartizasyonu için IEEE nin P2413 (Standard for an Architectural Framework for the Internet of Things) numaralı standartın yanı sıra Industrial Internet Consortium, OneM2M, LoRA alliance, IPSO alliance (IP for Smart Objects), IETF-6 LoWPAN Working Group, CoRE (Constrainted Restful Environment) working group, ROLL (Routing over Low Power and Low Noisy networks) working group, NIST Smart grid forum, ETSI, 3GPP Standard-IMS, 5G americas, CENELEC (European Committee for ElectroTechnical Standardization), IoT-A, ATIS, TIA, Open Mobile Alliance, Broadband Forum, OASIS, In order to standardize IoT, besides the number P2413 standard, Industrial Internet Consortium, OneM2M, LoRA alliance, IPSO alliance (IP for Smart Objects), IETF-6 LoWPAN Working Group, CoRE (Constrainted Restful Environment) working group, ROLL (Routing over Low Power and Low Noisy networks) working group, NIST Smart grid forum, ETSI, 3GPP Standard-IMS, 5G americas, CENELEC (European Committee for ElectroTechnical Standardization), IoT-A, ATIS, TIA, Open Mobile Alliance, Broadband Forum, OASIS, OGC ve GSI foundations are working on the development of standards. In this report, Standards and architectures of Cloud computing and IoT will be compared based on the development and architecture of IoT standard number P2413.