A mai IoT-rendszerek, különösen azok, amelyek fizetési megoldásokat integrálnak, egyre inkább központi szerepet kapnak a mindennapi életben. Az IoT eszközök és rendszerek összekapcsolásának egyik legnagyobb kihívása a biztonság és az adatvédelem garantálása. Ezen a területen, amikor parkolási helyek bérbeadásával kapcsolatos rendszerek fejlesztésére kerül sor, az alapvető cél nem csupán a fizetési lehetőségek biztosítása, hanem azok biztonságos integrálása és a felhasználói adatok védelme is. Az alábbiakban bemutatjuk a jelenlegi projekt korlátait, az IoT alapú rendszerek biztonsági koncepcióit, valamint a legfontosabb tényezőket, amelyekkel a fejlesztőknek számolniuk kell.

A projekt, amelyet bemutattunk, egy parkolóhely-prototípust ábrázol, amelynek ugyan vannak bizonyos erősségei, de komoly biztonsági és adatvédelmi hiányosságokkal is küzd. Az egyik legfontosabb kihívás a fizetési mechanizmus biztonsága. A prototípusban nem implementáltunk egy erős, titkosított fizetési feldolgozási rendszert, és a fizetési adatokat nyílt webhook szolgáltatáson keresztül továbbítjuk, amely komoly biztonsági kockázatot jelenthet. Ezen kívül a felhasználói hitelesítés sem szerepel a rendszerben, így bárki hozzáférhet a rendszerhez, ha rendelkezik a megfelelő információval, tovább növelve az illetéktelen hozzáférés kockázatát. Az adatvédelmi előírások, különösen a felhasználói és fizetési adatok kezelése is figyelmen kívül van hagyva a jelenlegi megoldásban.

Ez a projekt azonban kiváló alapot adhat azok számára, akik szeretnék megérteni a fizetési megoldások IoT projektekbe történő integrálásának alapvető fogalmát. A következő szakaszokban bővebben foglalkozunk a biztonsági koncepciókkal, amelyek segíthetnek a jövőbeli fejlesztésekben.

Az IoT világában a biztonság kulcsfontosságú szerepet játszik. A connected (összekapcsolt) eszközök és a közöttük áramló adatok védelme elengedhetetlen ahhoz, hogy a felhasználók biztonságban érezzék magukat. A legfontosabb biztonsági fogalmak közé tartoznak az autentikáció, az adat titkosítása, valamint a nyilvános és privát kulcsú infrastruktúra (PKI) alkalmazása.

Az autentikáció az IoT rendszerek egyik legfontosabb eleme. A megfelelő hitelesítési mechanizmusokkal biztosítható, hogy csak a jogosult felhasználók és eszközök férjenek hozzá a rendszerhez. Az autentikáció a jelszavak, biometrikus azonosítás vagy digitális tanúsítványok alkalmazásával történhet, így csökkentve annak a kockázatát, hogy illetéktelenek férjenek hozzá a hálózathoz.

A titkosítás szintén alapvető szerepet játszik az IoT rendszerek biztonságában. A titkosított kommunikáció megakadályozza, hogy az adatok nyíltan hozzáférhetőek legyenek, és védi őket az illetéktelen hozzáféréstől. A szimmetrikus és aszimmetrikus titkosítási módszerek egyaránt alkalmazhatóak, biztosítva ezzel az adatvédelem legmagasabb szintjét. Az aszimmetrikus titkosítás különösen hasznos az IoT alkalmazásoknál, mivel lehetővé teszi, hogy a küldő és a fogadó fél közötti kommunikáció titkosítva legyen, még akkor is, ha azok nyilvános hálózaton keresztül kommunikálnak.

A nyilvános és privát kulcsú infrastruktúra (PKI) biztosítja a biztonságos adatcserét az IoT rendszerekben. A PKI segítségével az eszközök közötti kommunikáció titkosított és hitelesített, amely segít megvédeni a rendszert az adatok kiszivárgásától és az illetéktelen hozzáféréstől. A PKI kulcsfontosságú a biztonságos kommunikáció fenntartásában, és lehetővé teszi az IoT rendszerek számára, hogy biztonságosan kezeljék az érzékeny adatokat.

A fent említett biztonsági alapelvek és technológiák alkalmazása segíthet az IoT projektek biztonságának növelésében, és biztosítja, hogy a felhasználók és az eszközök közötti adatcsere biztonságos legyen. Ez nem csupán a fejlesztők számára fontos, hanem a felhasználók számára is, akik egyre inkább elvárják, hogy az általuk használt rendszerek ne csupán kényelmesek, hanem biztonságosak is legyenek.

A projekt során alkalmazott ultrahangos érzékelők, szervo motorok és OLED kijelzők, bár segítenek a parkolóhelyek kezelésében, nem pótolják a megfelelő biztonsági intézkedéseket. A következő lépésként a fizetési rendszerek biztonságos kezelésére és az adatok titkosítására kell nagyobb hangsúlyt fektetni, hogy a rendszer megfeleljen a legmagasabb szintű adatvédelmi követelményeknek.

Ahhoz, hogy a projekt valóban sikeres legyen, és képes legyen a felhasználók számára biztonságos parkolási lehetőséget biztosítani, szükség van a felhasználói hitelesítés és az adatvédelmi szabályok betartására. A fizetési adatokat titkosított formában kell kezelni, és biztosítani kell, hogy a rendszer védelme ne csak a technológiai oldalról legyen biztosítva, hanem megfeleljen a jogi előírásoknak is, különösen a személyes adatok védelme tekintetében.

Milyen lehetőségeket kínálnak az AWS és Azure felhőszolgáltatásai az IoT fejlesztésekhez?

Az IoT fejlődése ma már elképzelhetetlen a nagyvállalati felhőinfrastruktúrák támogatása nélkül. Az ESP32-vel történő kísérletezés és a szenzoradatok kezelésének alapjai után elérkeztünk egy olyan ponthoz, ahol az ipari szintű alkalmazások megértése és azok felé való nyitás természetes következő lépésként jelenik meg. A PlatformIO környezet már önmagában is előrelépést jelentett az Arduino IDE-hez képest, de az igazi potenciál ott rejlik, amikor az eszközeinket összekapcsoljuk olyan rendszerekkel, mint az Amazon Web Services (AWS) vagy a Microsoft Azure.

Az AWS IoT Core az Amazon központi szolgáltatása, amely lehetővé teszi az eszközök és a felhő közötti kétirányú kommunikációt. Az ESP32 könnyedén képes MQTT vagy HTTP protokollokon keresztül csatlakozni az IoT Core-hoz, lehetővé téve az adatok küldését, fogadását, valamint az eszközök azonosítását, felügyeletét és hitelesítését. A rendszer biztonsági architektúrája vállalati szintű, de elérhető a fejlesztők számára is.

Az AWS IoT Device Management szolgáltatás a nagyméretű eszközparkok kezelését könnyíti meg. Ezen keresztül lehetőség nyílik eszközök csoportosítására, távoli frissítések (OTA) végrehajtására és állapotfigyelésre. Az IoT Greengrass lehetőséget ad arra, hogy a felhőszolgáltatásokat "lehozzuk" a helyi szintre. Az ESP32 is képes Greengrass Core szoftvert futtatni, így csökken a válaszidő, és nő a megbízhatóság a helyi feldolgozás révén.

Az AWS IoT Analytics lehetőséget ad az eszközök által generált adatfolyamok strukturált feldolgozására, dúsítására, elemzésére és vizualizálására. Ez különösen akkor válik hasznossá, ha a rendszerünk nem csupán adatgyűjtésre, hanem prediktív vagy valós idejű döntéshozatalra is épül. Az AWS IoT Events és Things Graph további rétegeket ad a komplexitáshoz: események és mintázatok automatikus felismerésével, illetve vizuális munkafolyamat-modellezéssel még komplexebb rendszerek is hatékonyan kezelhetők.

A Microsoft Azure hasonlóan széleskörű eszköztárral rendelkezik az IoT fejlesztések támogatására. Az Azure IoT Hub központi szerepet tölt be a kommunikációs és eszközmenedzsment funkciókban. Az ESP32 eszközök közvetlenül csatlakozhatnak a Hubhoz, és valós idejű, kétirányú kommunikációt valósíthatnak meg. A Device Twin koncepció lehetővé teszi az eszközök állapotainak nyomon követését és szinkronizálását.

Az Azure IoT Central egy teljes körűen menedzselt SaaS platform, amely sablonokkal és konfigurációs segédletekkel segíti a gyors fejlesztést és bevezetést. Különösen előnyös akkor, ha az alkalmazásunk célja egy skálázható, stabil és biztonságos végtermék létrehozása. Az Azure IoT Edge szolgáltatással a felhőintelligencia lokalizálhatóvá válik: konténerizált alkalmazások futtathatók közvetlenül az eszközökön, ezzel drámaian csökkentve a válaszidő