افزایش امنیت شبکه های سایبرفیزیکی مبتنی بر موقعیت یاب جهانی GPS

شبکه های سایبرفیزیکی مبتنی بر موقعیت یاب جهانی GPS، سیستم هایی هستند که در ساختار کلی، وابستگی بنیادی به سامانه موقعیت یاب جهانی GPS داشته باشند. این سیستم ها کاربرد های متنوعی (تجاری، نظامی، صنعتی) دارند، در هر بخش ممکن است کاربرد ها متناسب با آن بخش باشد. کاربرد عمده این سیستم ها در شبکه های سایبرفیزکی (Cyber Physical Systems) CPS، در بخش شبکه های هوشمند، حمل ونقل هوشمند و…. امری اجتناب ناپذیر می باشد. با توجه به گسترش شبکه های مبتنی بر موقعيت یاب جهانیGPS، تامین امنیت در این شبکه ها امری اجتناب ناپذیر می باشد. از اینرو قابليت اطمينان و امنيت دریافت سیگنال های معتبر، برای سیستم های وابسته از اهميت بسزایي برخوردار است. از طرفي به دليل اینکه سيگنال هاي GPS مسافت نسبتاً طولاني تا رسيدن به گيرنده را طي ميکنند، سيگنال دریافتي توان نسبتاً پایيني دارد و به شدت در برابر انواع اختلال آسيب پذیر است. لذا در همین راستا باید تمهیداتی نوین جهت دستیابی به روش های مدرن یافت تا بتوان ضریب امنیت را در این شبکه های حیاتی افزایش داد. ضمن اینکه با گسترش روز افزون تکنیک های فریب در گیرنده های GPS ، ارتقا و بروز شدن دانش استراتژی های ضدفریب، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این مقاله سعی بر آن شده تا با ارائه پیشنهادی ضریب امنیت در این شبکه ها را افزایش داد.

محمد علی خدابخش

ماژول اندازه گيري گرد و غبار GP2Y1010

این ماژول همان طور که در بلوک زیر نیز مشخص شده است از یک نوع سیستم اپتیکال برای اندازه گیری گرد و غبار استفاده میکند. نور توسط یک LED تابیده شده و از طریق یک حفره به یک فوتو دیود می رسد. سیگنال خروجی فوتودیود توسط یک تقویت کننده تقویت می شود و به صورت ولتاژ در می آید. حال اگر در مسیر نور عبوری گرد و غباری قرار گرفته باشد ولتاژ خروجی تغییر کرده و از این طریق می توان میزان گرد و غبار را تشخیص داد.

پویا ناهید

سنسور گرد و غبار DSM501

این سنسور برای اندازه گیری میزان آلودگی هوا استفاده میشود.اساس عملکرد این سنسور شمارش ذرات موجود در هوامی باشد.این سنسور بدین گونه عمل میکند که با استفاده از یک led که به صورت inferared عمل میکند ذرات موجود در هوا را قابل شناسایی میکند و با کمک یک detector داخلی تعداد ذرات شمارش میشود.در این سنسور دو پایه خروجی وجود دارد .یکی ازپایه ها (vout1) قابل تنظیم و تغییر حساسیت نیست و بر اساس تنظیمات کارخانه ای عمل میکند.پایه دوم خروجی توسط پایه کنترلی (پین 1) قابل کنترل می باشد.برای این کار کافی است یک مقاومت که اندازه آن درجه حساسیت را معلوم میکند به زمین وصل کنیم . حساسیت پایه vout1 در حدود 2.5 برابرپایه vout2 می باشد.در این سنسور یک heater داخلی هم تعبیه شده است.

 

این ماژول می تواند ذرات بزرگتر از یک میکرون را با حساسیت بالا شناسایی کند. که شامل دود سیگار، گرد وغبار موجود در خانه ، دانه و گرده گیاهان می شود. در داخل هیتر جریان هوا به سمت ماژول تحریک میشود.این ماژول دارای یک کانتکت کنترلی و دو کانتکت خروجی می باشد. هنگام استفاده از این ماژول آن را عمودی قرار داده و از جریان هوای مصنوعی نظیر باد دور نگه دارید. راه اندازی این ماژول بوسیله آردینو به راحتی امکان پذیر است.

 

پویا ناهید

سنسور تشخیص دود و گاز MQ-2

سنسورهای تشخیص دود و گاز سری MQ، نسبت به طیف گسترده ای از گازها حساس اند و در خانه و دمای اتاق قابل استفاده هستند. این سنسورها از هیتر داخلی کوچک و سنسور الکتروشیمیایی برای تشخیص دود و گاز استفاده می کنند. سنسورهای MQ می توانند کالیبره شوند اما برای این کار، باید غلظت گاز و یا گازها را بدانند. سنسور MQ-2 حساس به LGP , بوتان ، پروپان ، متان ، الکل ، هیدروژن و دود است .همچنین این سنسور نسبت به اشتعال و احتراق گازها نیز حساس می باشد. این سنسور می تواند به همراه آردوینو، برای تشخیص و اعلام حریق استفاده شود.از ویژگی های MQ-2 می توان به حساسیت بالا ، راه اندازی و کارکرد آسان ، سرعت پاسخ دهی خوب و قیمت ارزان اشاره کرد .

 

پویا ناهید

سنسور تشخیص آلودگی هوا MQ-135

سنسورهای تشخیص دود و گاز سری MQ، نسبت به طیف گسترده ای از گازها حساس اند و در خانه و دمای اتاق قابل استفاده هستند. این سنسورها از هیتر داخلی کوچک و سنسور الکتروشیمیایی برای تشخیص دود و گاز استفاده می کنند. سنسورهای MQ می توانند کالیبره شوند اما برای این کار، باید غلظت گاز و یا گازها را بدانند. سنسور MQ-135 ، سنسوری برای تشخیص کیفیت هوا می باشد.این سنسور قابلیت تشخیص دود، الکل و بنزین موجود در هوا را دارد.هیتر این سنسور از ولتاژ 5V استفاده می کند.شما می توانید با استفاده از این سنسور به همراه برد آردوینو ، یک آشکارساز آلودگی هوا قابل حمل بسازید.

 

پویا ناهید

سنسور آب و هوا DHT22

یکی از بهترین گزینه ها برای سنجش دما و رطوبت هوا، استفاده از سنسور رطوبت DHT22 است. این سنسور از یک سنسور رطوبت خازنی و یک مقاومت گرمایی تشکیل شده است. یک تراشه بسیار ساده نیز درون آن وجود دارد که تبدیل آنالوگ به دیجیتال را انجام می دهد و خروجی دیجیتال تولید می کند.

 

سنسور DHT22 از نظر ظاهری تقریباً شبیه به DHT11 می باشد اما DHT22 کمی دقیق تر از DHT11 می باشد و در محدوده بیشتری قابل استفاده است. هر دوی آنها از یک پین دیجیتال تکی استفاده می کنند و از آنجاییکه در هر دو ثانیه، بیش از یکی دو بار نمی توان از آن خروجی گرفت، می توان گفت کمی کند می باشند.

 

پویا ناهید

دستگاهShim11

بنام خدا
دستگاه shim11 ، یک دستگاه ارتعاش سنج هوشمند است که با قابلیت های بسیار بالا از آن بعنوان پیشرفته ترین تکنولوژی در زمینه علوم ژئو فیزیک می توان نام برد.. این دستگاه با قابلیت خودکفایی در مصرف انرژی های لازمه ازمشکل محدودیت نصب در تمام مناطق جهان رهاست..
دستگاه shim11 با توجه به داشتن سنسور های فوق پیشرفته و هوشمند همچنین مجهز به سیستم رادیویی بالا امکان مخابره اطلاعات و هشدار بصورت آنلاین به تمام نقاط جهان را داراست

ساختمان و مشخصه فنی دستگاه shim11..
سنسور های هوشمند با قابلیت تشخیص ارتعاشات زمین باحساسیت 1 ریشتر به بالا

آلارم و اعلان ارتعاشات به صورت سیگنال های رادیویی با قابلیت تنظیم روی فرکانس های رادیویی تا هشت کانال در سطح یک کشور یا حتی جهانی

سنسور های هوشمند با قابلیت تشخیص تغییرات محیطی زمین از قبیل میزان دما،میزان فلزات موجود در خاک.میزان تغیرات گازی و عناصر خاک و آب مانند رادون اب
سنسور های فوق پیشرفته هوشمند با قابلیت تشخیص وقوع زلزله از دو تا شش دقیقه قبل از انتقال به پوسته خارجی زمین که بستگی به عمق گسل ها دارد

سیستم تامین انرژی مصرفی دستگاه بوسیله انرژی های پاک

سیستم حافظه خودکار با قابلیت ثبت و ارسال داده ها بصورت ماهواره ای

سیستم میله های……… به تعداد چهار میله بصورت دفنی و آنتی

بدنه دستگاه از جنس آلیاژ مخصوص با استحکام بسیار بالا جهت استفاده در دماهای مختلف و همچنین با قابلیت نصب در بستر اقیانوس ها و رودخانه ها و کوهستان های مرتفع و مناطق سردسیری

سنسور های هوشمند با قابلیت تشخیص زمان وقوع و فعالیت آتشفشان ها

فرهان شاکر