دانلود متن کامل پایان نامه با فرمت ورد

پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته فناوری اطلاعات

وزارت علوم، تحقيقات و فناوري

دانشگاه علوم و فنون مازندران

پايان نامه مقطع كارشناسي ارشد

رشته مهندسی فناوری اطلاعات

عنوان :

طراحی وضعیتی امن برای بکار گیری اینترنت اشیا در صنعت نفت و گاز

استاد راهنما:

آقای دکتر بابک شیرازی

استاد مشاور:

آقای دکتر همايون موتمني

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده درج نمی شود

تکه هایی از متن به عنوان نمونه :

فهرست مطالب:

فصل اول : مقدمه و کلیات پژوهش………………. 1

2-1طرح مسئله………………. 3

3-1ضرورت تحقیق………………. 4

4-1سوالات تحقیق………………. 4

4-1محدوده پژوهش………………… 5

5-1ساختارپایان نامه………………. 5

فصل دوم : ادبیات موضوع………………. 6

1-2 مقدمه………………. 7

2-2اينترنت اشياء………………. 7

3-2تعریف اشیا با توجه به پروژه های تحقیقاتی اروپا بر روی اینترنت اشیا ………………11

4-2کاربرد های اینترنت اشیا……………… 11

1-4-2دسته بندی کاربردهای اینترنت اشیا ………………11

5-2چالش ها……………… 11

1-5-2استانداردها……………… 11

2-5-2حریم شخصی……………….. 11

3-5-2شناسایی و تصدیق هویت……………….. 11

4-5-2امنیت………………. 12

5-5-2اعتماد………………. 12

6-5-2ترکیب و ادغام………………. 12

7-5-2هماهنگی……………….. 12

8-5-2مقررات……………….. 12

6-2فرصت ها ………………12

1-6-2قابلیت دسترسی……………….. 12

2-6-2بهره وری……………….. 12

3-6-2اثربخشی هزینه………………. 13

4-6-2اتصال AAA………………..

7-2عملکرد اصلی اینترنت اشیا……………… 13

8-2فناوری های مورد استفاده در اینترنت اشیا……………… 15

1-8-2 RFID ………………

1-1-8-2 تجهیزات مورد نیاز RFID………………..

2-1-8-2انواع سیستم هايRFID………………..

3-1-8-2استانداردها……………… 27

4-1-8-2انواع سیستم هايRFID از نظر محدوده دسترسی……………….. 27

5-1-8-2مزایايRFID………………..

6-1-8-2معایبRFID………………..

7-1-8-2کاربردهای RFID………………..

8-1-8-2فاکتورهاي مهم در پیاده سازيRFID………………..

9-1-8-2مثالهایی از کاربرد تکنولوژيRFID………………..

10-1-8-2مقایسهRFID وبارکد………………. 30

2-8-2 NFC………………..

1-2-8-2مشخصات فني فناوريNFC………………..

2-2-8-2فناوری NFC در چه زمینه‌هایی کاربرد دارد؟……… 33

1-2-2-8-2پرداخت با کارت‌های غیر تماسی……………….. 33

2-2-2-8-2استفاده‌های روزمره……………… 33

3-2-8-2انتقال مختلف داده ها……………… 34

4-2-8-2مقایسه میان RFIDوNFC………………..

3-8-2شبكه هاي حسگري بيسيم………………. 36

1-3-8-2معرفی شبکه حسگر:……………… 36

2-3-8-2ساختار كلي شبكه حس/كار بي سيم………………. 37

3-3-8-2 ويژگي های شبكه حسگر/ كارانداز………………. 40

4-3-8-2كاربرد شبكه های حسگر/ كارانداز………………. 41

5-3-8-2پشته پروتكلي……………….. 41

6-3-8-2موضوعات مطرح شده درتوسعه شبكه های حسگر/ كارانداز……. 43

7-3-8-2 نمونه ی پیاده سازی شده شبکه حس/كار(ذره ی میکا )…… 47

4-8-2فناوری نانو………………. 49

9-2معماری اینترنت اشیا ………………49

1-9-2معماری سه لایه………………. 49

2-9-2معماری چهار لایه………………. 50

3-9-2معماری پنج لایه………………51

4-9-2معماری شش لایه………………. 51

10-2اینترنت اشیای زیر آب(IOUT) ………………

1-10-2ویژگی های اینترنت اشیای زیر آب……………….. 54

2-10-2معماری اینترنت اشیای زیر آب………………..55

11-2چالشهاي پیاده سازي و توسعه اینترنت اشیا ………………57

12-2امنیت در اینترنت اشیا……………… 58

1-12-2نیازمندی برای امنیت در اینترنت اشیا ………………60

2-12-2طبقه بندی انواع حملات صورت گرفته برروی اینترنت اشیا……. 61

3-12-2مدل امنیت اینترنت اشیا: ………………61

4-12-2چارچوبی برای امنیت اینترنت اشیا ………………66

5-12-2 معماری امنیت برمبنای معماری چهار لایه اینترنت اشیا ………………67

13-2کاربرد تکنولوژی های فناوری اینترنت اشیا در صنعت نفت و گاز……… 68

1-13-2کاربردشبکه های حسگر بیسیم درصنعت نفت وگاز و پتروشيمي…….. 68

2-13-2 كاربردRFIDدرصنعت نفت وگاز و پتروشيمي……………….. 71

3-13-2کاربرد نانوتکنولوژی در اینترنت اشیا صنایع نفت و گاز………………. 76

4-13-2مزاياي استفاده از اینترنت اشیا در صنایع نفت و گاز………………. 77

14-2نتیجه گیری……………….. 77

فصل سوم: طراحی وضعیت امن برای بکار گیری اینترنت اشیا……………… 78

1-3مقدمه………………. 79

2-3 مدل پیشنهادی……………….. 79

1-2-3پیش شرط ها……………… 81

1-1-2-3الزامات امنیتی……………….. 81

2-1-2-3تعیین قلمرو و محدودیت های محیطی……………….. 81

3-1-2-3تعیین اهداف راهبردها و سیاست های امنیتی……………….. 81

4-1-2-3شناسایی اولویت های امنیتی……………….. 82

5-1-2-3تعیین هزینه امنیتی……………….. 82

2-2-3برنامه ریزی و ایجاد طرح……………….82

1-2-2-3 بررسی برنامه ریزی استراتژیک………………… 82

2-2-2-3 بررسی برنامه ریزی فناوری اطلاعات……………….. 83

3-2-2-3الزامات و ساختار های موجود………………. 83

4-2-2-3مطالعه زنجیره ارزش و تامین……………….. 83

5-2-2-3طرح ریزی برای ساختار اینترنت اشیا و تعیین نقش اینترنت اشیا….. 83

3-2-3تفکیک سازی نقش ها و ساختار………………. 83

4-2-3پیاده سازی و اجرا……………… 84

5-2-3مدیریت امنیت……………….. 86

6-2-3 مکانیزم ها و روش های ارزیابی امنیت……………….. 86

3-3نتیجه گیری……………….. 86

فصل چهارم : تجزیه و تحلیل داده ها ،ارزیابی مدل پیشنهادی…….. 87

1- 4 مقدمه………………. 88

2-4مطالعه موردی……………….. 88

1-2-4جمع بندی مطاله موردی……………….. 100

3-4ارزیابی مقایسه ای……………….. 100

1-3-4ابزار مورد استفاده ………………101

2-3-4تعیین هدف و معیارها……………… 101

3-3-4تحلیل نتایج……………….. 104

4-4ارزیابی به وسیله پرسش نامه………………. 105

1-4-4روش پژوهش و جمع آوری داده ها……………… 105

2-4-4روایی و پایایی پرسشنامه………………. 105

3-4-4روش آلفای کرونباخ………………. 106

4-4-4آنالیز و تجزیه و تحلیل داده ها ………………108

5-4نتیجه گیری……………….. 123

فصل پنجم: نتیجه گیری……………….. 124

1-5 خلاصه تحقیق………………. 125

2-5محدودیت های تحقیق………………. 126

3-5 پيشنهاداتي براي تحقيقات آينده……………… 127

منابع و مآخذ………………. 128

پیوست……………….. 134

چکیده:

صنعت نفت و گاز به عنوان یکی از مهمترین صنایع می باشد که لزوم استفاده از فناوری های جدید در جهت افزایش اثرات مطلوب این صنعت، با تامین ایمنی همه جانبه کارکنان و تجهیزات و تاسیسات ،به صفر رساندن حوادث و آسیب ها از طریق حذف شرایط ناایمن ،ارتقا سلامت افراد و حفاظت از محیط زیست به عنوان سرمایه بشری می باشد .

اینترنت اشیا یکی از مجموعه فناوری های نوین می باشد که می تواند در فرآیند های اکتشاف و تولید ،پالایشگاه ها ،پترو شیمی ،خط لوله ،حمل و نقل و توزیع استفاده شود.استفاده از این فناوری در صنعت نفت و گاز باعث افزایش امنیت کارکنان ،شناسایی مسایل بهداشتی و ایمنی ،بهینه سازی تولید ،تحمل خطا و کاهش هزینه های عملیاتی می شود.

با توجه به اهمیت کاربرد این فناوری در صنایع نفت و گاز نیازمند استفاده از مدلی هستیم که به واسطه استفاده از آن بتوانیم در حد قابل قبولی از امنیت، بکار گیری فناوری اینترنت اشیا را در سطح این صنایع مهم داشته باشیم به دین منظور به شناسایی فناوری اینترنت اشیا و تکنولوژی های مورد استفاده آن می پردازیم سپس در طی مراحل تحقیق برای ارائه مدل امن دستاوردهاي مطالعات و پژوهش هايي را كه به منظور ارائه چارچوبي مناسب جهت تدوين معماري اینترنت اشیا است، عرضه مي گردد. بدين ترتيب كه ابتدا مطالعات گسترده اي بر مباني نظري انجام ودر ادامه به بررسي چند چارچوب معماري و معماری امنیت در اینترنت اشیا پرداخته ميشود كه از بين آنها چارچوب معماري امن سه لایه را انتخا ب و بامولفه هاي ، الزامات ساختار عملیات در صنعت نفت و گاز باز تعر يف كرده و با در نظر گرفتن عوامل خارجی اثر گذار بر امنیت چارچوبي جديد در بکارگیری امن اینترنت اشیا در صنعت نفت و گاز ارائه خواهيم داد و در انتها به ارزیابی مدل پیشنهادی می پردازیم.

فصل اول: مقدمه و کلیات پژوهش

1-1- مقدمه

در اواخر قرن بیستم با گسترش فناوری های هوشمند ،توسعه شبکه های ارتباطی و اینترنت ،توسعه شبکه های حسگر و سنسورها تلاش ها ومطالعات گسترده ای برای استفاده از این دسته فناوری ها به منظور ارائه راه حل های برای بهبود زندگی انسان ها شروع شد.]5,6[

یکی از کاربرد های مهم این فناوری ها ارتباط با اشیا و کسب اطلاعات از طریق این اشیا بود این پارادایم اولین بار توسط کلوین اشتون در سال 1998 در یک سخرانی ارائه شد در واقع راه حل هايي ارائه گردید که با بکارگیری آنها از طريق اينترنت در هرزمان و در هر كجا با هر شی ارتباط برقرار كرد و شناسايي آنها در شبكه، همچنین دستیابی به اطلاعات محيطي و وضعيت آن شكلهاي جديدي از ارتباط ميان افراد و اشياء و حتي بين خود اشياء فراهم گردید وباعث معرفی اينترنت اشياء شد كه علاوه بر افراد و اطلاعات، حاوي اشياء نيز می شدند]7[ تعریف اشیا با توجه به پروژه های تحقیقاتی اروپا بر روی اینترنت اشیابه صورت زیر بیان شده است :اشیا عبارتند از تمامی شرکت کنندگان فعال در کسب و کار، اطلاعات وفرآیندها که قادر به تعامل و ارتباط در میان خود و با محیط اطراف بوده وبه تبادل داده ها و اطلاعات در محیط های احساس می پردازند ، همچنین امکان واکنش به حوادث دنیای واقعی ، فیزیکی را دارند اشیا نقش مؤثر بر فرایندهای در حال اجرا دارند   و همچنین امکان ایجاد اقدامات و خدمات با یا بدون دخالت مستقیم انسان را نیز دارا می باشند .

صنعت نفت و گاز به عنوان یکی از مهمترین صنایع می باشد که لزوم استفاده از فناوری های جدید در جهت افزایش اثرات مطلوب این صنعت با تامین ایمنی همه جانبه کارکنان و تجهیزات و تاسیسات ،به صفر رساندن حوادث و آسیب ها از طریق حذف شرایط ناایمن ،ارتقا سلامت افراد و حفاظت از محیط زیست به عنوان سرمایه بشری می باشد.

اینترنت اشیا یکی از مجموعه فناوری های نوین می باشد که می تواند در فرآیند های اکتشاف و تولید ،پالایشگاه ها ،پترو شیمی ،خط لوله ،حمل و نقل و توزیع استفاده شود.استفاده از این فناوری در صنعت نفت و گاز باعث افزایش امنیت کارکنان ،شناسایی مسایل بهداشتی و ایمنی ،بهینه سازی تولید ،تحمل خطا و کاهش هزینه های عملیاتی می شود.بررسی این فناوری ها و چگونگی پیدایش اینترنت اشیا به عنوان اولین محدود تحقیق مشخص شده است .پس از انتشار اینترنت اشیا به عنوان یک راه حل برای ارتباط با اشیا و گرد آوری اطلاعات از آنها معماری های برای استقرار و پیاده سازی این راه حل ارائه کردید.

اولین معماری ،معماری سه لایه بود که در سه لایه تعریف شد:1-لایه ادراک (اطلاعات) 2-لایه شبکه 3-لایه کاربردی این معماری پایه و اساس معرفی معماری های دیگر در اینترنت اشیا است. که در این تحقیق به طور مفصل این معماری و معماری های دیگر اینترنت اشیا که براساس معماری سه لایه ارائه شده اند می پردازیم.سپس به معرفی نقش های این فناوری در صنایع نفت و می پردازیم. برای بکار گیری این فناوری نیاز به ایجاد محیط و وضعیتی امن هستیم بنابراین به مطالعه نقش امنیت و معماری های آن در اینرنت اشیا به منظور ارائه چارچوبی برای امنیت در صنایع نفت و گاز در هنگام استقرار اینترنت اشیا مبادرت می کنیم.

گستردگی اینترنت اشیا به عنوان یک راه حل باعث افزایش آسیب پذیری در برابر حوادث شده است همچنین بکارگیری ظرفیت های ارتباطی، تنوع فناوری های به کاررفته و نوع داده های مبادله شده (دیتا،صوت،تصویر،مالتی مدیا) در صنایع نفت و گاز،تنوع محیط های عملیاتی باعث پیچیدگی و دشواری در امنیت شده اند.

دستیابی به یک چارچوب برای رسیدن به درجه قابل قبول امنیت در اینترنت اشیا همان هدفی است که این پژوهش دنبال می کندبه این منظور دستاوردهاي مطالعات و پژوهش هايي را كه به منظور ارائه چارچوبي مناسب جهت تدوين معماري اینترنت اشیا است، عرضه مي گردد. بدين ترتيب كه پس از مرور اجمالي ادبيات و تبيين چارچوب علمي تحقيق، يافته هاي مراحل مختلف پژوهش ارائه مي گردد . ابتدا مطالعات گسترده اي بر مباني نظري انجام گرفته است. در ادامه به بررسي چند چارچوب معماري و معماری امنیت در اینترنت اشیا پرداخته ميشود كه از بين آنها چارچوب معماري امن سه لایه را انتخا ب و بامولفه هاي ، الزامات ساختار عملیات در صنعت نفت و گاز باز تعر يف كرده و چارچوبي جديد در بکارگیری امن اینترنت اشیا در صنت نفت و گاز ارائه خواهيم داد.

سعی شده در چارچوب پیشنهادی ارائه شود که در آن علاوه به تمرکز بر لایه های سعی می شود جنبه های که از خارج محیط در ایجاد امنیت نقش دارند نیز شناسایی و در چارچوب لحاظ شود زیرا این جنبه ها به دلیل تنوع محیطی و تکنولوژیکی اینترنت اشیا تاثیر بسزایی در امنیت خواهند گذاشت و نهایتا در آخرین مرحله با انجام مطالعه موردی سعی بر تشریح مدل داشته وسپس به ارزیابی مقایسه ای بین مدل طراحی شده با مدل های ارائه شده می پردازیم و در نهایت با کمک پرسشنامه و با جمع آوری آرای خبرگان در مورد چارچوب پیشنهادی، مدل ارائه شده اعتبارسنجی گردیده و نتایج حاصل از نظرسنجی به دقت تحلیل و بررسی خواهد شد.

1-2- طرح مسئله

بنا به قرار گیری ایران در منطقه نفت خیز و توسعه صنعت نفت و گاز به عنوان نیروی محرکه اقتصادی و سیاسی نیازمند استفاده از بروز ترین فناوری ها دربخشهای مختلف این صنعت استراتژیک هستیم (مانند تامین ایمنی همه جانبه کارکنان و تجهیزات و تاسیسات ،به صفر رساندن حوادث و آسیب ها از طریق حذف شرایط ناایمن ،ارتقا سلامت افراد و حفاظت از محیط زیست، اکتشافات هوشمند و هدفمند، افزایش تولید، نظارت برپالایشگاه ها ، مانیتورینگ خطوط لوله حمل و نقل و توزیع).یکی از این دسته فناوری ها ،فناوری اینترنت اشیا می باشد که با بهره گرفتن از این فناوری می توان به تمامی اهداف ذکر شده دست پیدا کرد ولی بکار گیری این فناوری نیاز به استفاده از وضعیتی است که امنیت را در حد قابل قبول تضمین نماید هدف، طراحی وضعیتی امن برای بکار گیری اینترنت اشیا با توجه به خصوصیات و نوع عملیاتی است که در صنت نفت و گاز صورت می گیرد.

1-3- ضرورت تحقیق

استفاده از فناوری های جدید همواره با چالشها و خطراتی همراه بوده و هست . اگر این فناوری ها بدون توجه به ساختار ،عملکرد شان و فراهم نکردن وضعیتی امن با توجه به ویژگی های محیطی و عملیاتشان مورد استفاده قرار بگیرد، اثرات مخرب بیشتری به جا می گذارند.

اینترنت اشیا هم فناوری بسیار جدیدی است که با توجه به کاربرد های فراوان خود در صنعت نفت و گاز مورد استفاده قرار می گیرد. ارائه و طراحی وضعیتی امن برای استقرار این فناوری با توجه به محیط عملیاتی و الزامات محیطی امری ضروری است.

گستردگی اینترنت اشیا به عنوان یک راه حل باعث افزایش آسیب پدیری در برابر حوادث شده است همچنین بکارگیری طرفیت های ارتباطی تنوع فناوری های به کاررفته و نوع داده های مبادله شده (دیتا،صوت،تصویر،مالتی مدیا) در صنعت نفت و گاز باعث پیچیدگی و دشواری در امنیت شده اند .

دستیابی به یک چارچوب برای رسیدن به درجه قابل قبول امنیت در بکار گیری اینترنت اشیا در صنعت نفت و گاز همان هدفی است که این پژوهش دنبال می کند.

***ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل و با فرمت ورد موجود است***

متن کامل را می توانید دانلود نمائید

چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)

ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه

 با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند

موجود است

تعداد صفحه : 171

قیمت : 14700 تومان

 

***

—-

:       

****         serderehi@gmail.com

جستجو در سایت : کلمه کلیدی خود را وارد نمایید :