بررسي پتانسيل اينترنت اشياء مبتني بر رايانش مه، بر طراحي و ايجاد سامانه تشخيص، هشدار و پاسخ آني زمين لرزه

Investigating the potential of the Internet of Things Things Based on Fog Computing, on the design and creation of an earthquake detection, warning and response system

يكي از راه حل هاي كارامد جهت كاركردهاي پيش بيني، تشخيص و اعلام وقوع بحران و همچنين خودكار سازي اقدامات بعد از هريك از كاركردهاي فوق، بهره گيري از سامانه هاي هشدار سريع است. هدف از اين مقاله، بررسي قابليت فناوري اينترنت اشياء و معرفي مناسب ترين معماري كنوني از فناوري مذكور با نام »معماري مبتني بر رايانش مه « به عنوان ابزاري جهت ايجاد و پشتيباني از سامانه هاي هشدار و پاسخ سريع در حوزه زلزله نگاري است. روش: در اين پژوهش با بهره گيري از تجارب شخصي پژوهشگران، به واسطه فعاليت پنج ساله در حوزه اينترنت اشياء در كشور و استفاده از روش كتابخانه اي و جستجو در بيش از 40 مقاله داخلي و خارجي و انتخاب 15 مورد از آنها، جهت نگارش اين مقاله، و نيز تلفيق نتايج به دست آمده از مرور ادبيات موجود در مقالات انتخابي، تفسير و درك جديدي جهت يافتن پاسخ اين سوال كه آيا معماري اينترنت اشياء مبتني بر رايانش مه، پتانسيل كافي براي ايجاد و پشتيباني از يك سامانه تشخيص، هشدار و پاسخ آني زمين لرزه را دارد يا خير، ايجاد شود. لذا حاصل اين ذهنيت جديد در قالب ارائه مدلي بومي و مفهومي جهت طراحي، ايجاد و پياده سازي يك سامانه هشدار سريع زلزله در بخش يافته هاي پژوهش ارائه شد.يافته ها: نتايج حاصل از مرور اين مقالات نشان داد كه فناوري اينترنت اشياء مبتني بر رايانش مه، قابليت ايجاد سامانه تشخيص، هشدار و پاسخ آني در حوزه زلزله نگاري و ظرفيت پشتيباني از چرخه فرايندي اين سامانه را دارد. لذا با بهره گيري و الگو برداري از پروژه هاي موفق مطرح شده در كشورهايي نظير ژاپن، مكزيك، آمريكا و غيره، و در راستاي پاسخگويي به سوال و تامين اهداف تعيين شده در اين پژوهش، معماري بومي پيشنهادي در سه لايه كه مبتني بر معماري اينترنت اشياء ارائه شده توسط شركت سيسكو است، مطرح و الگوي پياده سازي آن تشريح شد.نتيجه گيري: تقريباً مي توان گفت كه هيچ كدام از مناطق زلزله خيز كشور ايران، مجهز به سامانه تشخيص، هشدار و پاسخ آني زلزله نبوده و در اين رابطه تنها به تعدادي طرح دانشگاهي اكتفا شده است. همچنين با توجه به اينكه هشتاد درصد از شهرهاي ايران در معرض خطر زلزله قرار دارند و حدود 28 درصد از جمعيت ايران در مناطق پر ريسك زلزله زندگي مي كنند، ازاين رو طراحي، ايجاد و پشتيباني از سامانه هشدار و پاسخ سريع زلزله با بهره گيري از ابزارهاي منعطفي نظير اينترنت اشياء، جهت پشتيباني از چرخه مديريت بحران و آمادگي شهرها، به ويژه كلان شهرها به شدت احساس مي شود، تا در آينده شاهد تلفات جبران ناپذير جاني و مالي در حوادثي همچون زلزله رودبار، بم و كرمانشاه نباشيم.

Purpose and context: One of the effective solutions to predict, detection and declaration of crisis as well as automated actions following each of the mentioned functions, is the use of rapid alert systems. The objective of this paper is to consider the Internet of Things technology and introducing the best current architecture of this technology called “Fog Computing Architecture” as a tool to install and supporting warning and immediate reaction systems in the field of seismography. Method: This study is based on 5years experiences of researches in the field of internet of things as well as library-based methodology. More than 40 articles have been studied and 15 cases were selected in order to write the article. By compiling the results and studied papers make a new perceive in internet of things architecture based on fog computing to create and supporting the detection, warning and immediate response to earthquake. Thus, the result presented as a local and conceptual model in order to design, install and execute an immediate alert system of earthquake in findings. Findings: The results of studying the articles show that Internet of things technology based on Fog computing has the ability to create a system of detection, warning and immediate response in seismography and the system capacity to support different process cycles. Therefore the successful projects in countries such as Japan, Mexico, America, etc. were choose as a model in order to answer the questions and meet the objectives set out in this study, vernacular proposed architecture is provided in three layers based on Internet of things (IoT) architecture introduced by Cisco and its implementation pattern was discussed. Conclusion: It is almost safe to say that none of earthquake zones in Iran, is equipped with a detection, warning or immediate response earthquake system and only a limited number of academic projects has been done in this regard. Considering the fact that 80 percent of Iranian cities are at risk of earthquakes and almost 28 percent of the population live in these high-risk areas, designing, developing and supporting of the earthquake early warning and response system with utilizing flexible tools, such as the Internet of Things, to support the cycle of crisis management and preparedness of cities, especially metropolises is felt; So that in the future irreparable human and financial losses by the disasters such as the earthquake in Rudbar, Bam and Kermanshah shall not be experienced again.