Çözünürlük Sistemleri
NC-SFM başlangıçta konsolun sabit bir frekansta sabit bir genlik tarafından sürüldüğü genlik modülasyonu (AM) moduna dayanıyordu. Yüzeye yaklaşıldığında, uç yüzey etkileşimi konsol salınımlarının genliğinde ve fazında bir değişikliğe neden olarak ölçülebilir bir sinyal sağlar.
Uygulamada, konsolun bu moddaki tepkisinin oldukça yavaş olduğu bulundu ve atomik çözünürlük çalışmalarında frekans modülasyonu (FM) modu ile değiştirildi. Ancak AM modu, hava ve sıvılarda yapılan "vuruş modu" çalışmalarında oldukça başarılı olmuştur.
Genel olarak, en iyi çalışma modu, gereken çözünürlük ve sistemin kendisi tarafından belirlenir. SFM'deki gerçek atomik çözünürlük, yalnızca bu çalışmanın odak noktası olacak olan FM modunda elde edilmiştir.
FM modu NC-SFM'de, özfrekansı f0 ve yay sabiti k olan bir konsol, bir geri besleme döngüsü aracılığıyla sabit bir A0 genliğinde salınımlarda tutulur. Konsol, kendinden tahrikli bir osilatör olarak düşünülebilir. Salınımların gerçek frekansı f0'a, konsolun kalite faktörü Q'ya ve tahrik uyartımı ile konsolun sapması arasındaki faz kaymasına θ bağlıdır.
θ = π/2 için sistem f = f0'da salınır. Genel olarak, deneyler sırasında, sabit bir frekans değişimi ∆f elde etmek için uç-yüzey mesafesi değiştirilir ve elde edilen topografya haritası, yüzeyin görüntüsünü sağlar. Artık ∆f'deki değişimin görüntüleme sinyalini sağladığı sabit yükseklikte görüntü almak da mümkündür.
Güvenilir görüntüleme için, deneysel kurulumun önemli olan bir yönü daha vardır: STM'de olduğu gibi, SFM deneylerinde normalde uç ve numune arasında bir sapma U uygulanır. Katkısız yarı iletken ve yalıtkan yüzeyler, özellikle yarılmış iyonik yüzeyler olmak üzere, hazırlandıktan sonra genellikle önemli lokalize yükler içerecektir. Bunlar, önemli uzun menzilli elektrostatik kuvvetlerin yanı sıra tarama sırasında uç yüzey kuvvetinde ani değişiklikler üretir.
İletken yüzeyler için, uç ve yüzey arasındaki iş-fonksiyonu farkı, uzun menzilli bir kapasitif kuvvete katkıda bulunacaktır. Bu ek kuvvetler, kısa menzilli kuvvetlerin nispi katkısını azaltarak ve uç çarpma olasılığını artırarak taramayı daha zor hale getirir. Elektrostatik kuvvetlerin etkisinin azaltılması, yüzey üzerinde belirli bir noktada uygulanan önyargının bir fonksiyonu olarak ∆f'nin en aza indirilmesiyle elde edilebilir. Bu sürecin bir örneği görülebilir.
Uç ve Yüzey Hazırlığı
Her yüzey STM veya SFM'de yüksek çözünürlüklü olarak görüntülenemez. Atomik çözünürlüğe ulaşmak için, çoğu durumda yüzey kapsamlı bir hazırlığa ihtiyaç duyar. Kontrollü döngülerde haftalar hatta aylar süren püskürtme (çoğunlukla Ar+ olmak üzere iyonlarla bombardıman) ve tavlama (yüzey kusurlarının düzeltildiği noktaya kadar ısıtma) nadir değildir.
Yüzey hazırlama başlı başına sofistike bir sanattır ve başarılı görüntülemenin anahtarlarından biridir. İyon saçılması ve elektron kırınımı gibi k-uzayı yöntemlerinin aksine, SPM ile görüntülenmek için bir yüzeyin sıralanmasına gerek yoktur. Aslında, bir yüzeydeki tek safsızlıklar ve basamak kenarları, deneyciler tarafından görüntülerinin kalitesini kontrol etmek için sıklıkla kullanılır. Böyle bir safsızlık, çift uç gibi hiçbir bozucu etkinin olmadığı varsayılarak yalnızca tek bir yapı olarak görüntülenir.
Uç, tüm SPM yöntemlerinde görüntülemenin en önemli parçasıdır. STM uçları genellikle saf bir metalden, bir metal alaşımından veya genellikle laboratuvarda metal telden üretilen 10-20 farklı malzeme katmanıyla kaplanmış bir metal tabandan yapılır. Bazı durumlarda, STM görüntüleme için ağır katkılı Si uçları da kullanılır.
1920x1080 çözünürlük iyimidir
Spektral çözünürlük nedir
Ekran çözünürlük
2K çözünürlük
Radyometrik çözünürlük nedir
Metre altı çözünürlük
Mekansal çözünürlük
1280x720 çözünürlük
SFM ölçümleri için benzer uçlar da kullanılabilse de, bu çok nadirdir. Bunun nedeni, bir ucun konsol tutuşunun SFM'deki kuvvet değişikliklerinin izlenmesinde çok önemli bir rol oynamasıdır: (i) birçok SFM gerçekleştirmesinde konsol sapmaları, konsolun arkasından yansıyan ışık algılanarak ölçülür; (ii) konsol yay sabiti, uç şekli ve uç keskinliği, görüntü oluşumunda çok önemli roller oynar.
Bu nedenle standart konsollar gereklidir. Çoğu durumda bunlar, yarı iletken çiplerle hemen hemen aynı şekilde mikro fabrikasyon yoluyla silikondan üretilir.
Bazı durumlarda uç, moleküllerin kontrollü adsorpsiyonu ile değiştirilir. STM'de bunun bir yüzeydeki moleküllerin görünen yüksekliğini etkilediği gösterilmiştir. Ucun tam geometrisi, uç yapısının alan-iyon mikroskobu ile bir taramadan önce ve sonra belirlendiği bazı olağanüstü STM ölçümleri dışında genellikle bilinmemektedir.
Konuları daha da karmaşık hale getirmek için uç geometrisi, tekrarlanabilir taramalı tünelleme spektroskopisi (STS) ölçümleri için belirleyicidir; ne yazık ki, STS için en uygun ucun topografik ölçümler için uygun olmadığı gösterilmiştir, çünkü yeterince yüksek bir çözünürlük sağlamaz.
SFM'de, apekste belirli orbital konfigürasyonlarla bile temiz silikon uçlar üretmek için bazı girişimlerde bulunulmuştur, ancak görüntüler henüz silikon yüzeyler dışında herhangi bir şey üzerinde üretilmemiştir: bu nedenle gerçek kontrol kanıtı eksiktir. Şu anda en yaygın olarak kabul edilen görüş, SPM uçlarının oldukça düşük eğriliğe sahip bir tabandan ve en baştaki konumda tek bir atom bulunan birkaç katmandan oluşan bir atomik uç kümesinden oluştuğudur.
STM'de, tünel bağlantısındaki tüm akım bu "tepe noktası" atomu aracılığıyla taşınır; iletkenlik alanı sonuç olarak oldukça küçüktür ve birkaç ̊A2 aralığındadır. STM hassasiyetinin kaynağı budur, çünkü akımı çok küçük bir yüzey alanının elektronik ortamına karşı çok hassas hale getirir. Keskin uç apeksinin son birkaç atomunun yüzey atomlarıyla etkileşimindeki varyasyonlar da SFM görüntülerindeki görüntü kontrastını belirler.
Bununla birlikte, atomik yapıya olan bu hassasiyet aynı zamanda STM ve SFM görüntülerinin yorumlanmasını bu kadar zorlaştıran özelliklerin de kaynağıdır çünkü uç apeksinin gerçek geometrisi ve kimyası, yüzey ile uç arasındaki vakum bariyerindeki iletkenliği etkiler ve aynı zamanda uç yüzey kuvvetleri genellikle belirlenemez. Cu(100) ve NaCl(100) gibi basit metal yüzeyler için bile bu, farklı taramalar için farklı deneysel sonuçlara yol açar.
SPM deneylerinde belirleyici faktörler tam olarak bilinmediğinden, alaka düzeylerinin simülasyonlardan çıkarsanması gerekir. Simülasyonların sistematik bir şekilde yapılması gerekir, örneğin, adsorbatların model uçlarının elektronik yapısı üzerindeki etkisini inceleyerek ve bu adsorbatların STM taramaları üzerindeki etkisini modelleyerek yapılmalıdır.
Deneysel olarak, zorluk, en azından dikkatli ölçümlerde, bir dizi taramayı kaydederek ve istatistiksel bir ortalama olarak yüzey dalgalanması gibi kesin ölçümleri sunarak aşılır.
Milimetre Radyo
Milimetre aralığında lisanssız 60Ghz dalga bandına son zamanlarda oldukça ilgi duyulmaktadır. Bir şirket, Starry, Weightless-W TV boşluk bandına yoğun bir şekilde dahil oldu ve bu 60GHz frekansında kentsel alanlarda geniş bantlı bir İnternet hizmeti başlattı.
Starry, kentsel alanlarda yüksek hızlı geniş bant İnternet sağlamak için bu az kullanılan yüksek frekans bandını kullanabileceğine inanıyor. Tüm radyo aktarımlarının artıları ve eksileri vardır, ancak bir gerçek değişmez: doğrudan yüksek frekansla ilgili yüksek bant genişliğine sahip olabilirsiniz ve örneğin güvenilir bir şekilde iletebileceğiniz mesafe gibi bir menzile sahip olabilirsiniz, ancak her ikisine birden sahip olamazsınız.
60GHz’de kuşkusuz yüksek verim gönderme potansiyeli vardır, ancak 1 km’den daha az sıralama mesafelerinde olacaktır ve net bir görüş hattı olması gerekecektir. 60GHz milimetre radyo dalgalarıyla ilgili sorun, görüş hattını engelleyen bir bina şöyle dursun, bir iç duvarı bile geçememeleridir.
Facebook da bu teknolojiyi takip ediyor. Ineternet.org projelerinin bir parçası olarak Hindistan’daki kırsal köylere geniş bant internet getirmek için uzak bölgelere dağıtabilecekleri bir ağ teknolojisinin patentini almaya çalışıyorlar.
Facebook gibi Starry, hem kırsal hem de kentsel ortamlarda çalışan teknolojiye çok güveniyor. Bununla birlikte, Facebook’un bir ağ ağı kullanmayı, Starry’nin ise bir noktadan noktaya topoloji kullanmayı amaçladığı belirtilmelidir.
Sorun şu ki, radyonun değişmez başka bir yasası daha var – frekans ne kadar yüksekse, yağmurun azalmasına ve atmosferik koşullara o kadar duyarlıdır. Bu nedenle, hafif yağmurda hayatta kalmak için bile yüksek güç gerekir ve bu, tüm IoT kullanım durumlarında olmasa da çoğu için tek başına bunu dışlar.
Endüstriyel İnternetin Güvenliğini Sağlama
Güvenlik, Endüstriyel İnternet’in benimsenmesinin önündeki en büyük engellerden biridir, endüstriyel süreçleri potansiyel bozulmaya açmanın derin korkusu veya kritik ticari sırların İnternet’te kaybolması derinden sarsılır. Geleneksel olarak endüstriyel ağlar, mimarileri ve protokolleri BT işletmelerinden ve tüketici bilgisayar cihazlarından çok farklı olduğu için, virüsler, solucanlar, Truva atları ve DDos saldırıları gibi İnternet’in belalarının çoğuna karşı bağışık kalmayı başardı.
Endüstriyel sistemler nadiren Windows veya Linux üzerinde çalışır, bunun yerine büyük çoğunluğu IP olmayan protokoller ve seri veri yolu topolojileri üzerinden bağlanan küçük tescilli işletim sistemlerinde çalışır. Ek olarak, bu ağların çoğunda finans, satış, müşteri desteği ve BT’nin IP ağları gibi destek departmanları arasında bir dereceye kadar izolasyon sağlayan hava boşlukları vardır.
İnternete doğrudan bir ağ bağlantısı olsa bile, M2M inter-iletişim için uzak tesisleri birbirine bağlamak için gerekli olan tek şey basit bir VPN hattı olacaktır. Endüstriyel ağların bu özellikleri nedeniyle, İnternet ile ilgili güvenlik sorunlarının çoğuna karşı bir şekilde duyarsız kalmışlardır.
Ancak, bazı güvenlik araştırmacılarının endüstriyel istismarların kasten gizli tutulduğunu iddia etmesinden dolayı, yaygın inancın aslında yanlış olabileceği görülüyor. Gerçekten de, bir endüstri bekçisi olan ICS-CERT, 2014 yılında araştırdıkları 245 şüpheli istismardan birçoğunun bilgi eksikliği nedeniyle tespit edilemediğini iddia ediyor.
Ek olarak, 2015 yılında bir Black Hat kongresinde, Hamburg Teknoloji Üniversitesi’nden bir araştırmacı olan Marina Krytofil, endüstriyel tesislerin gasp amacıyla hacklenmesinin anlatılmamış en büyük güvenlik hikayelerinden biri olduğunu iddia etti.
Hizmetlerin interneti
İot cihazları neden ağdaki diğer bilgi işlem aygıtlarından daha büyük bir risk oluşturuyor
Endüstriyel IoT uygulamaları
Endüstri 4.0 Nedir
IoT teknolojisi
Akıllı işletmeler
Nesnelerin İnterneti Nedir
IoT çalışma prensibi
Ayrıca, büyük ölçekli kamu hizmeti şirketlerini hedef alan bilgisayar korsanları ile 2006’dan bu yana sektörde gasp amaçlı büyük ölçekli bilgisayar korsanlığının yaygın olduğunu iddia etti, ancak yaklaşık on yıl sonra bunu nasıl yaptıklarına dair çok az bilgi vardı.
Marina Krytofil’in araştırması, bilgisayar korsanlığı saldırılarının ardındaki nedenleri, fiziksel hasardan ziyade şantaj yoluyla kalıcı mali kazanç ve dolayısıyla şirketlerin istismarları bildirmek istememesi olarak vurguladığı için ilginçtir. Bu, bilgisayar korsanlarının uzun süreler boyunca tespit edilmeden kalabilen kalıcı bir saldırı vektörüne sahip olduğunu gösterdiği için ilginçtir.
Ayrıca, bilgisayar korsanlarının bir sistemi ele geçirmek ve daha sonra kontrolü göstermek için istenen bir sonucu elde etmek için bir süreci manipüle etmek için ayrıntılı endüstriyel sistem kontrolü ve süreç uzmanlığına sahip olduklarını, ancak aynı zamanda bir sürece zarar vermediğini de önerecektir.
Şirketler, itibar kaybı ve markalarının zarar görmesinden korktukları için bu güvenlik ihlallerini duyurmakta isteksizdirler. Bununla birlikte, güvenlik araştırmacıları endüstriyel hedeflere yönelik artan sayıda güvenlik açıkları gördüğünden, 2016 itibariyle işler değişiyor olabilir.
Sonuncusu Ukrayna genelinde elektrik kesintisine neden oldu. Bu, bir elektrik kesintisinden doğrudan sorumlu olduğuna inanılan ilk koordineli saldırıydı. Ancak, Ukrayna elektrik dağıtım şirketi istismarı hiçbir şekilde türünün ilk örneği değildi; ABD’deki Dragonfly istismarları gibi diğer daha dikkate değer saldırılar ve üretimi sabote eden ilk kişidir ve Avrupa enerji şirketlerinin ana güdü olarak endüstriyel casusluk vardı.
Rus bilgisayar korsanlarından oluştuğuna inanılan bir grup olan Dragonfly, en az 2011’den beri faaliyet gösteriyor. Dragonfly ilk olarak Amerika Birleşik Devletleri ve Kanada’daki savunma ve havacılık şirketlerini hedef almaya başladığında ön plana çıktı ve ünlendi. Bununla birlikte, 2013’teki stratejide bir değişiklik, grubun aniden ABD ve Avrupa enerji şirketlerini hedeflemeye odaklandığını gördü.
Dragonfly’ın çalışma modu, bu yöntemlerle giriş elde ettikleri için güvenlik araştırmacıları tarafından artık iyi belgelenmiş ve anlaşılmıştır. Başlangıçta en az direnç gösteren yöntemi denerler ve kötü amaçlı yazılım dağıtan hedef odaklı kimlik avı e-postaları kampanyasına giderler.
Dragonfly ayrıca, ziyaretçileri, ana web sunucusunun web sayfasındaki gömülü bir JavaScript kullanarak kurbanın tarayıcısına bulaştıracak bir istismar kiti barındıran enerji sektörüyle ilgili web sitelerine yönlendiren karmaşık watering hole saldırıları kullanır. Alternatif bir saldırı vektörü, üç farklı saygın ICS (endüstriyel kontrol sistemi) ekipman üreticisinden indirilmek üzere sunulan meşru yazılımlara bulaşmaktır.