IoT के बिल्डिंग ब्लॉक (Building Blocks of IoT)

इससे पहले के लेख में हमने IoT के बारे में जाना, इस लेख में हम IoT के बिल्डिंग ब्लॉक के बारे में जानेगे, अतः लेख को पूरा पढ़े|

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IoT के तत्व (Elements of IoT)

IoT प्रणाली (system) के चार निर्माण खंड (building blocks) निम्नलिखित हैं, और इनकी अपनी विशेषताएं हैं:-

1. सेंसर (Sensors)

सेंसर IoT डिवाइस के फ्रंट एंड हैं। Internet of Things में उनका वास्तव में मतलब “things” है। उनका मुख्य कार्य परिवेश (surroundings) से आवश्यक डेटा प्राप्त करना और इसे आगे डेटाबेस या प्रोसेसिंग सिस्टम तक पहुंचाना है। सेंसर विशिष्ट रूप से वहां के IP address से खोजने योग्य होने चाहिए क्योंकि वे अन्य उपकरणों (devices) के बड़े नेटवर्क में बुनियादी फ्रंट एंड इंटरफेस (front end interface) हैं। सेंसर वास्तविक समय में डेटा (real time data) एकत्र करते हैं और या तो अज्ञात (autonomous) रूप से काम कर सकते हैं या उपयोगकर्ता द्वारा (user controlled) नियंत्रित हो सकते हैं।

सेंसर के उदाहरण हैं: गैस सेंसर (gas sensor), पानी की गुणवत्ता सेंसर (water quality sensor), नमी सेंसर (moisture sensor), इमेज सेंसर आदि|

2. प्रोसेसर (Processor)

कंप्यूटर और अन्य विद्युत प्रणालियों (electrical systems) के रूप में, प्रोसेसर IoT प्रणाली का मस्तिष्क हैं। प्रोसेसर का मुख्य काम सेंसर द्वारा एकत्र किए गए कच्चे डेटा (raw data) को प्रोसेस (process) करना और उन्हें कुछ सार्थक जानकारी और ज्ञान में बदलना है। संक्षेप में, हम कह सकते हैं कि इसका काम डेटा को इंटेलिजेंस (intelligence) देना है।

प्रोसेसर को एप्लिकेशन द्वारा आसानी से नियंत्रित किया जा सकता है और उनका एक और महत्वपूर्ण काम डेटा को को सुरक्षा प्रदान करना है| वे डेटा का एन्क्रिप्शन (encryption) और डिक्रिप्शन (decryption) करते हैं।

माइक्रोकंट्रोलर (Microcontroller), एम्बेडेड हार्डवेयर डिवाइस (embedded hardware devices) आदि डिवाइस के भीतर लगे प्रोसेसर का उपयोग करके डेटा को प्रोसेस कर सकते हैं।

3. गेटवे (Gateway)

गेटवे का मुख्य कार्य process किये गए डेटा को रूट (route) करना और उचित उपयोग के लिए उचित डेटाबेस या नेटवर्क स्टोरेज में स्थानांतरित करना है। दूसरे शब्दों में, गेटवे डेटा के संचार (communication) में मदद करता है। IoT system के लिए संचार और नेटवर्क कनेक्टिविटी (Communication and network connectivity) आवश्यक हैं।

गेटवे (gateway) के उदाहरण LAN, WAN, PAN आदि हैं।

4. अनुप्रयोग (Application)

Application IoT सिस्टम का दूसरा छोर हैं। एप्लिकेशन एकत्र किए गए सभी डेटा का उचित उपयोग करते हैं और उपयोगकर्ताओं को उस डेटा के साथ बातचीत (interact) करने के लिए इंटरफ़ेस प्रदान करते हैं। ये एप्लिकेशन क्लाउड आधारित एप्लिकेशन हो सकते हैं जो एकत्र किए गए डेटा को प्रस्तुत करने के लिए जिम्मेदार होते हैं। एप्लिकेशन उपयोगकर्ता द्वारा नियंत्रित (control) होते हैं और विशेष सेवाओं के डिलीवरी पॉइंट  (delivery points) होते हैं।

Application (app) के उदाहरण हैं: स्मार्ट होम ऐप्स (smart home apps), सुरक्षा प्रणाली नियंत्रण अनुप्रयोग (security system control applications), औद्योगिक नियंत्रण हब अनुप्रयोग (industrial control hub applications), आदि।

In Short
यदि हम IoT के तत्वों को संक्षेप में प्रस्तुत करते हैं तो हम कह सकते हैं कि सेंसर द्वारा एकत्र किए गए कच्चे डेटा (raw data) को एम्बेडेड प्रोसेसर में स्थानांतरित कर दिया जाता है। प्रोसेसर कच्चे डेटा (raw data) को सार्थक जानकारी (meaningful information) में बदल देते हैं और फिर इसे गेटवे डिवाइस कनेक्टिविटी (gateway device connectivity) के माध्यम से रिमोट क्लाउड आधारित एप्लिकेशन या डेटाबेस सिस्टम में स्थानांतरित कर देते हैं।

IoT की आर्किटेक्चर परतें (Architecture layers)

IoT सिस्टम आर्किटेक्चर में तीन परतें होती हैं। परतों की संख्या और IoT सिस्टम का कार्यान्वयन आवश्यकता के अनुसार भिन्न हो सकता है। आम तौर पर, हम इन तीन परतों का उपयोग करके IoT सिस्टम आर्किटेक्चर को परिभाषित कर सकते हैं।

1. फिजिकल लेयर (Physical Layer)

भौतिक परत (physical layer) में तीन प्रकार के उपकरण होते हैं।

  1. एक्सेस सिस्टम (Access system) है, इस सिस्टम में कच्चे डेटा एकत्र करने के लिए विभिन्न सेंसर और RF ID सिस्टम हो सकते हैं।
  2. इंटरनेट डिवाइसेज, इन डिवाइसेज का इस्तेमाल मुख्य रूप से कम्युनिकेशन के लिए किया जाता है।
  3. ट्रांसमिशन लाइन (transmission lines), इसमें सभी उच्च अंत संचार उपकरण (high end communication devices) जैसे उपग्रह (satellites), ट्रांसमिशन हब (transmission hub) और डेटा नेटवर्क (data networks) शामिल हैं। फिजिकल लेयर का मुख्य उद्देश्य डेटा एकत्र करना और उसे उचित क्लाउड आधारित एप्लिकेशन (cloud based applications) और डेटाबेस एप्लिकेशन में स्थानांतरित करना है।

2. फंडामेंटल रिसोर्सेज लेयर (Fundamental resources layer)

इस परत में दो उप प्रणालियां (sub systems) हैं –

एड्रेस मैनेजमेंट सिस्टम (Address Management System)

जैसा कि हमने पहले चर्चा की, IoT पारिस्थितिकी तंत्र (ecosystem) IP पते (IP address) द्वारा पहचाना जाता है। हमें एक ऐसी प्रणाली (system) की आवश्यकता है जो इन सभी उपकरणों को IoT system में प्रबंधित (manages) करे और यह पता प्रबंधन प्रणाली (Address Management System) द्वारा किया जाता है। यह सभी उपकरणों का एड्रेस एलोकेशन (address allocation), वेरिफिकेशन (verification) और ट्रेसिंग (tracing) करता है।

IO मैनेजमेंट सिस्टम (IO Management System)

यह raw data से संबंधित सभी IO operations का प्रबंधन करता है। इस प्रणाली में application और database server होते हैं जो वास्तव में डेटा का विश्लेषण करते हैं। यह प्रणाली आईओ पंजीकरण (IO registration), समाधान (resolution) और निगरानी कार्यों (monitoring tasks) को नियंत्रित करती है।

3. एप्लीकेशन लेयर (Application Layer)

एप्लिकेशन लेयर (Application Layer) IoT आर्किटेक्चर की सबसे ऊपरी परत है जो एकत्र किए गए डेटा का प्रभावी उपयोग करती है। ये एप्लिकेशन मुख्य रूप से data को अधिक सार्थक तरीके से प्रस्तुत करने के लिए सूचना पर काम करते हैं। यह परत IoT सेवाएं प्रदान करती है। एप्लिकेशन लेयर (application layer) सूचना और डेटा को सुरक्षित करने के लिए जिम्मेदार है। कुछ स्थितियों में तत्काल प्रतिक्रिया (immediate responses) की आवश्यकता होती है। यह परत जानकारी निकालने (extracting information), डेटा प्रवाह को प्रबंधित करने (managing the data flow) और डेटा को अमूर्त (abstracting data) करने में मदद करती है।

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