عنوان مقاله:
اینترنت اشیاء (IOT) موسیقی مبتنی بر بلاک چین
Blockchain-based internet of musical things
سال انتشار: 2022
رشته: مهندسی فناوری اطلاعات - مهندسی کامپیوتر
گرایش: اینترنت و شبکه های گسترده - امنیت اطلاعات
دانلود رایگان این مقاله:
دانلود مقاله اینترنت اشیاء (IOT)
مشاهده سایر مقالات جدید:
مقالات ISI مهندسی فناوری اطلاعات
2. The IoMusT vision
The IoMusT is an emerging field that extends the Internet of Things paradigm to the musical domain. In [1] the IoMusT was defined as “the collection of ecosystems, networks, Musical Things, protocols and associated music-related information representations that enable services and applications related to musical content and activities, in physical and/or digital environments. Music-related information refers to data sensed and/or processed by a Musical Thing, and/or communicated to a human or another Musical Thing for musical purposes. A Musical Thing is a device capable of sensing, acquiring, actuating, exchanging, or processing data for musical purposes”. Musical things are connected by a networking infrastructure that enables multidirectional communication, both remotely and locally. The IoMusT technological infrastructure enables an ecosystem of interoperable Musical Things that connect musicians with each other, as well as with audiences, record labels and other music-related stakeholders. Different kinds of Musical Things prototypes have been developed by the IoMusT community, along with frameworks to connect them (see e.g., [12, 13]). Notably, Musical Things are devices envisioned to be context-aware and to be able to support proactively various musical activities. These features are enabled by big data analysis techniques. One of the most prominent instances of Musical Things are the so-called Smart Musical Instruments, an emerging category of IoT devices characterized by sensors, actuators, wireless connectivity, and embedded intelligence [2]. Such instruments are the result of the integration of various technologies including sensor- and actuator-based augmented instruments, IoT, self-contained instruments, networked music performance systems, as well as methods for semantic audio, audio pattern recognition, and sensor fusion. Such novel types of musical instruments are also fostering the emergence of innovative services, such as those related to the wireless interaction of the instrument with other connected devices or with cloud-based repositories. Other instances of Musical Things include wearable devices used for musical purposes. These include headsets for virtual or augmented reality if used in networked musical applications and in conjunction with other Musical Things (see e.g., [14, 16, 4]). Musical Haptic Wearables are an emerging category of wearable devices comprising haptic stimulation, tracking of gestures and/or physiological parameters, and wireless connectivity features. These wearables were devised to enhance communication between musicians as well as between musicians and audiences by exploiting the sense of touch in both remote and co-located settings. They were also conceived for enriching the musical experience of audience members of music performances by integrating haptic stimulations, as well as for providing novel capabilities for creative participation via a control interface. An important factor distinguishing IoMusT from IoT is latency, which must be kept constantly below 30 ms to support realistic musical interactions enabling geographically displaced musicians to play together [18,. Several IoMusT applications require a fast exchange of musical content between geographically displaced musicians interacting over the network. Such requirement is not necessary in the vast majority of IoT applications.
3. Blockchain and its application in the musical industry
3.1. Key Features of Blockchain Distributed Ledgers are ledgers that are not maintained by a single individual but a network of independent (and often anonymous) nodes. Such distributed ledgers are usually built with the blockchain technology. A blockchain comprises a graph of interconnected data units called blocks (whereas each block is composed by a block header and a block data) [20]. However, at a certain point in time, the majority of nodes agree on a longest sequence of the blocks, called the main chain. Such blocks along the main chain record the transactions of the distributed ledger digitally in chronological order in their block data. Each block points to its previous block along the chain using the hash of the previous block’s header. The key feature of the blockchain technology is that it provides its users a way to carry out transactions with another person or entity without having to rely on third-parties. Blockchain technology allows its users to track, coordinate, and execute transactions, in a peer to peer manner, as well as store information from a large number of devices, which enables the creation of applications that require no centralized entities. Such a technology focuses on making data easily accessible to its (possibly anonymous) users over a peer-to-peer network, and at the same time ensures the confidentiality and integrity of data using cryptographic mechanisms.
(دقت کنید که این بخش از متن، با استفاده از گوگل ترنسلیت ترجمه شده و توسط مترجمین سایت ای ترجمه، ترجمه نشده است و صرفا جهت آشنایی شما با متن میباشد.)
2. چشم انداز IoMusT
IoMusT یک زمینه در حال ظهور است که پارادایم اینترنت اشیا را به حوزه موسیقی گسترش می دهد. در [1] IoMusT به عنوان «مجموعه‌ای از اکوسیستم‌ها، شبکه‌ها، چیزهای موسیقی، پروتکل‌ها و بازنمایی‌های اطلاعات مرتبط با موسیقی است که خدمات و برنامه‌های مرتبط با محتوا و فعالیت‌های موسیقی را در محیط‌های فیزیکی و/یا دیجیتالی فعال میکند. اطلاعات مربوط به موسیقی به داده‌هایی اشاره دارد که توسط یک چیز موسیقایی حس شده و/یا پردازش شده و/یا برای اهداف موسیقی به یک انسان یا چیز موسیقایی دیگر منتقل شده است. یک چیز موزیکال وسیله ای است که قادر به سنجش، کسب، فعال کردن، مبادله یا پردازش داده ها برای اهداف موسیقی است. اشیاء موسیقی توسط یک زیرساخت شبکه ای به هم متصل می شوند که ارتباط چند جهته را هم از راه دور و هم به صورت محلی امکان پذیر می کند. زیرساخت فن‌آوری IoMusT اکوسیستمی از چیزهای موسیقایی قابل کارکرد را قادر می‌سازد که نوازندگان را با یکدیگر و همچنین با مخاطبان، برچسب‌های ضبط و سایر سهامداران مرتبط با موسیقی مرتبط می‌سازد. انواع مختلفی از نمونه های اولیه Musical Things توسط انجمن IoMusT به همراه چارچوب هایی برای اتصال آنها ایجاد شده است (به عنوان مثال، [12، 13] را ببینید). نکته قابل توجه، Musical Things دستگاه‌هایی هستند که از زمینه آگاه هستند و قادر به پشتیبانی فعالانه از فعالیت‌های مختلف موسیقی هستند. این ویژگی ها با تکنیک های تجزیه و تحلیل داده های بزرگ فعال می شوند. یکی از برجسته‌ترین نمونه‌های Musical Things، ابزارهای موسیقی هوشمند نامیده می‌شوند، دسته‌ای در حال ظهور از دستگاه‌های IoT که با حسگرها، محرک‌ها، اتصال بی‌سیم و هوش تعبیه‌شده مشخص می‌شوند [2]. چنین سازهایی نتیجه ادغام فناوری‌های مختلف از جمله ابزارهای تقویت‌شده مبتنی بر حسگر و محرک، اینترنت اشیا، سازهای مستقل، سیستم‌های اجرای موسیقی شبکه‌ای، و همچنین روش‌هایی برای صدای معنایی، تشخیص الگوی صوتی، و ترکیب حسگر هستند. چنین انواع جدیدی از آلات موسیقی همچنین ظهور خدمات نوآورانه را تقویت می کنند، مانند خدمات مربوط به تعامل بی سیم ساز با سایر دستگاه های متصل یا با مخازن مبتنی بر ابر. نمونه‌های دیگر Musical Things شامل دستگاه‌های پوشیدنی است که برای اهداف موسیقی استفاده می‌شوند. اینها شامل هدست‌هایی برای واقعیت مجازی یا افزوده می‌شوند، اگر در برنامه‌های موسیقی شبکه‌ای و همراه با چیزهای موسیقی دیگر استفاده شوند (به عنوان مثال، [14، 16، 4] را ببینید). پوشیدنی های لمسی موسیقی دسته ای از دستگاه های پوشیدنی نوظهور هستند که شامل تحریک لمسی، ردیابی حرکات و/یا پارامترهای فیزیولوژیکی و ویژگی های اتصال بی سیم است. این پوشیدنی‌ها برای تقویت ارتباط بین نوازندگان و همچنین بین نوازندگان و مخاطبان با بهره‌برداری از حس لامسه در تنظیمات از راه دور و هم‌مکانی ابداع شدند. آنها همچنین برای غنی سازی تجربه موسیقایی مخاطبان اجرای موسیقی با ادغام محرک های لمسی و همچنین برای ارائه قابلیت های جدید برای مشارکت خلاقانه از طریق یک رابط کنترلی طراحی شدند. عامل مهمی که IoMusT را از اینترنت اشیا متمایز می کند، تأخیر است، که باید به طور مداوم زیر 30 میلی ثانیه نگه داشته شود تا از تعاملات موسیقی واقعی پشتیبانی شود و نوازندگان جابجا شده جغرافیایی را قادر می سازد با هم نوازند [18،. چندین برنامه IoMusT نیاز به تبادل سریع محتوای موسیقایی بین نوازندگان جابجا شده جغرافیایی دارند که از طریق شبکه در تعامل هستند. چنین الزامی در اکثریت قریب به اتفاق برنامه های IoT ضروری نیست.
3. بلاک چین و کاربرد آن در صنعت موسیقی
3.1. ویژگی های کلیدی دفتر کل توزیع شده بلاک چین، دفترهایی هستند که توسط یک فرد واحد نگهداری نمی شوند، بلکه شبکه ای از گره های مستقل (و اغلب ناشناس) هستند. چنین دفتر کل توزیع شده معمولاً با فناوری بلاک چین ساخته می شود. یک زنجیره بلوکی شامل نموداری از واحدهای داده به هم پیوسته به نام بلوک است (در حالی که هر بلوک توسط یک هدر بلوک و یک داده بلوک تشکیل شده است) [20]. با این حال، در یک نقطه خاص از زمان، اکثر گره ها بر روی طولانی ترین دنباله بلوک ها به نام زنجیره اصلی توافق میکنند.چنین بلوکهایی در امتداد زنجیره اصلی،تراکنشهای دفتر کل توزیع شده رابه صورت دیجیتالی به ترتیب زمانی در داده های بلوک خود ثبت می کنند. هر بلوک با استفاده از هدر بلوک قبلی به بلوک قبلی خود در طول زنجیره اشاره می کند. ویژگی کلیدی فناوری بلاک چین این است که به کاربران خود راهی برای انجام معاملات با شخص یا نهاد دیگر بدون اتکا به اشخاص ثالث ارائه می دهد. فناوری بلاک چین به کاربران خود اجازه می دهد تا تراکنش ها را به صورت همتا به همتا ردیابی، هماهنگ و اجرا کنند و همچنین اطلاعات تعداد زیادی دستگاه را ذخیره کنند، که این امکان ایجاد برنامه هایی را فراهم می کند که نیازی به نهادهای متمرکز ندارند. چنین فناوری بر روی دسترسی آسان به داده ها برای کاربران خود (احتمالاً ناشناس) از طریق یک شبکه همتا به همتا تمرکز دارد و در عین حال محرمانه بودن و یکپارچگی داده ها را با استفاده ازمکانیسم های رمزنگاری تضمین میکند.
