أضحت حلول إنترنت الأشياء خلال السنوات الماضية واحدة من أهم التقنيات في القرن الحادي والعشرين، مترافقة مع التطور التكنولوجي الذي غزا العالم بأكمله.
حلول إنترنيت الأشياء
حيث جعلت هذه التقنية عملية الاتصال بين الأشخاص والعمليات والأشياء أكثر سلاسة، لتعرف المزيد عنها وسر أهميتها وتطبيقاتها تابع المقال أدناه.
نبذة تعريفية عن حلول إنترنت الأشياء IoT
تعبر حلول إنترنت الأشياء (IoT) عن الشبكة التي تربط الأشياء المادية مع الحساسات والبرامج والتقنيات الأخرى بهدف توصيل البيانات وتبادلها مع الأجهزة عبر شبكة الإنترنت.
قد تكون تلك الأجهزة أدوات منزلية عادية أو حتى أدوات صناعية متطورة، وفي الوقت الراهن يوجد أكثر من 7 مليارات جهاز متصل بشبكة إنترنت الأشياء.
بالإضافة إلى ذلك من المتوقع ارتفاع هذا الرقم إلى 22 مليارًا بحلول عام 2025؟!، لكن ما هو سبب انتشار وأهمية تلك التقنية؟
أهمية التقنية
من خلال هذه التقنية أصبح بإمكاننا التحكم بالأشياء اليومية مثل أدوات المطبخ، السيارات،
وأجهزة مراقبة الأطفال عن بعد من خلال الإنترنت عبر الأجهزة المضمنة.
كما أصبح من الممكن للأشياء المادية مشاركة البيانات وجمعها بأقل تدخل بشري عبر الحوسبة والسحابة.
من الجدير بالذكر أن فكرة إنترنت الأشياء تعود إلى زمن بعيد، لكن هناك تقنيات ساعدت على جعلها ممكنة التطبيق فما هي؟
التقنيات التي ساعدت على تطورها
كما ذكرنا سابقاً هناك عدة تقنيات أدت إلى جعل حلول إنترنت الأشياء ممكنة التطبيق، وساعدت على تطورها وهذه التقنيات هي:
- تكنولوجيا الحساسات منخفضة التكلفة
تسمح الحساسات ذات الأسعار المعقولة والموثوقة بجعل تقنية إنترنت الأشياء ممكنة للمزيد من الشركات المصنعة.
- بروتوكولات الاتصال
سهلت مجموعة من بروتوكولات الشبكة للإنترنت، توصيل الحساسات بالسحابة والأشياء الأخرى لنقل البيانات بكفاءة عالية.
- منصات الحوسبة السحابية
يتيح توفر الأنظمة الأساسية السحابية (منصات الحوسبة السحابية) للشركات والمستهلكين الوصول إلى البنية التحتية التي يحتاجون إليها بسهولة.
- التعلم الآلي والتحليلات
سمح التقدم في التعلم الآلي والتحليلات، وتوفر كميات متنوعة وكبيرة من البيانات المخزنة في السحابة، للشركات جمع الرؤى بشكل أسرع وأسهل.
- الذكاء الاصطناعي (AI)
وفرت التطورات في الشبكات العصبية إمكانية معالجة اللغة الطبيعية (NLP) لأجهزة إنترنت الأشياء (مثل المساعدين الشخصيين الرقميين Alexa وCortana وSiri)، كما جعلتها بأسعار معقولة وقابلة للتطبيق للاستخدام المنزلي.
مكونات نظام إنترنت الأشياء
حتى تتمكن من تطبيق تلك التقنية والاستفادة من ميزاتها، يجب توفر أجهزة وتطبيقات تسمح بعملية الإدارة والتحكم في الأشياء.
الأجهزة
أو بمعنى آخر الحساسات، عنصر أساسي من مكونات نظام حلول إنترنت الأشياء تقوم بتلقي أو إعطاء أوامر وأبرزها:
- Google Home Voice Controller يسمح للمستخدم بالاستمتاع بميزات مثل الوسائط وأجهزة الإنذار والأضواء والتحكم في مستوى الصوت من خلال صوتهم.
- Amazon Echo Plus Voice Controller يقوم بتشغيل الأغاني وإجراء المكالمات الهاتفية وضبط المؤقتات وأجهزة الإنذار التحقق من الطقس وإدارة قوائم المهام والتسوق وإدارة الأدوات المنزلية وغيرها.
- Amazon Dash Button يوصل عبر شبكة Wi-Fi يعطي تنبيه عندما يفتقر المنزل لأدوات المهمة كالمشروبات الغازية ومواد البقالة والرعاية الطبية.
- August Doorbell Cam يتيح الرد على باب منزلك من أي مكان، يفحص أبوابك باستمرار ويلتقط تغييرات الحركة عنده.
- August Smart Lock يسمح بإدارة أبواب المنزل من أي مكان، ويساعد على إبعاد اللصوص.
- WeMo Light Switch يساعد على إدارة الأضواء من الحائط أو الجوال أو عبر صوتك.
- Plume Labs Air Pollution Monitor يُعلم المستخدم بالمنطقة التي تكون فيها جودة الهواء سيئة وملوثة والعكس صحيح.
- Nest Smoke Alarm جهاز إنذار دخان يفكر ويتحدث وينبه جوالك عند حدوث طارئ.
- Nest T3021US Learning Thermostat يساعد في التحكم في درجة حرارة المنزل وبيئة التبريد.
- Philips Hue يستخدم كنظام إضاءة لاسلكي شخصي للتحكم بالإضاءة.
- Smart Home Cybersecurity Hub يحمي الأجهزة المتصلة بالإنترنت من البرامج الضارة وكلمات المرور المسروقة والتجسس.
- WeMo smart plu يوفر شغيل / إيقاف تشغيل الأضواء والأجهزة، مراقبتها عن بعد.
- Particle Photon Wi-Fi لوحة المعلومات IoT توفر كل ما يحتاجه المستخدم لبناء مشروع اتصال.
بروتوكولات الاتصال
يمكن أن تكون عملية الاتصال سلكية أو لاسلكية ومن التقنيات المستخدمة wireless and Bluetooth، NFC، LTE، ZigBee، wireless protocols وغيرها.
منصات إنترنت الأشياء
تعتبر وسيط بين الأجهزة والتطبيقات المختلفة، حيث أنها تصل بينهما، كما تدير كافة التفاعلات بينهما، فتمكن الأجهزة من الوصول للسحابة.
كما تجمع البيانات من الأجهزة عبر مختلف البروتوكولات، وتكون شبكة بالأجهزة يمكن التحكم بها عن بعد.
منصة الحوسبة السحابية
تسمح بتخزين البيانات عبر شبكة الإنترنت، بدلاً من الاحتفاظ بالملفات على محرك أقراص ثابت خاص أو جهاز تخزين محلي.
ما هي تطبيقات إنترنت الأشياء؟
تطبيقات إنترنت الأشياء الذكية هي تطبيقات برمجية، أنشئت لتحليل البيانات التي يلتقطها حساس إنترنت الأشياء ويقدمها لمستخدمي الأعمال عبر لوحات المعلومات.
إذ تستخدم التطبيقات خوارزميات التعلم الآلي لتحليل كميات هائلة من بيانات الحساسات المتصلة في السحابة، يمكنك من خلالها الحصول على رؤية لمؤشرات الأداء الرئيسية.
إذ يمكن تحديد الحالات الشاذة في المعدات وإرسال تنبيهات إلى المستخدمين وإطلاق إصلاحات آلية أو إجراءات مضادة استباقية.
كما مكنت التطبيقات المستندة إلى السحابة، مستخدمي الأعمال تحسين العمليات الحالية لسلاسل التوريد وخدمة العملاء والموارد البشرية والخدمات المالية بسرعة.
وإليكم في الفقرة التالية أبرز تطبيقات حلول إنترنت الأشياء في مختلف القطاعات.
مجالات تطبيق حلول إنترنت الأشياء
كما أشرنا سابقاً اجتاحت تقنية حلول إنترنت الأشياء كافة المجالات، فتم تطبيقها في المنازل والمعامل والمشافي وغيرها، ومن تلك التطبيقات:
المنازل الذكية
تسمح المنازل الذكية لأصحابها بالتحكم في أقفال الأبواب وأجهزة التلفزيون والشاشات المنزلية والكاميرات والأضواء عن بُعد باستخدام هاتف ذكي أو جهاز لوحي متصل بالإنترنت يتم تثبيت النظام عليه.
كما يمكن للمستخدم إنشاء جداول زمنية لتفعيل بعض التغييرات، إذ تتمتع أجهزة المنزلية الذكية بمهارات التعلم الذاتي تمكنهم من معرفة جداول مالك المنزل وإجراء التعديلات حسب الحاجة.
بالإضافة إلى ذلك، تسمح المنازل الذكية المزودة بالتحكم في الإضاءة لأصحابها بتقليل استخدام الكهرباء والاستفادة من توفير التكاليف المرتبطة بالطاقة.
كما تنبه بعض أنظمة التشغيل الآلي صاحب المنزل في حالة اكتشاف حركة في المنزل، ويمكن للآخرين الاتصال بالسلطات في حالة حدوث سرقة أو حريق مما يمنح المنزل الكفاءة والأمان.
المباني الذكية
تستخدم المباني تقنيات مثل حساسات إنترنت الأشياء (iot) أنظمة إدارة المباني والذكاء الاصطناعي (ai) والواقع المعزز التي تساعد في التحكم في أداء المبنى وتحسينه.
بالتالي يمكنك مشاركة المعلومات التي يمكن استخدامها لأتمتة العمليات المختلفة، على سبيل المثال، التدفئة والتهوية والإضاءة وتكييف الهواء.
كما يمكن التكامل مع أنظمة البناء المختلفة، إذ تتيح مشاركة البيانات ودمجها بين أنظمة البناء أن تكون قيمة المبنى الذكي المدمج أكبر من مجموع أجزائه.
على سبيل المثال، دمج بيانات حساس إشغال إنترنت الأشياء في نظام حجز مكتب أو غرفة يمكنك تمكين عمليات الإدارة الفعالة وتوفير بيئة ذكية للموظفين بأصول تعرف متى تكون مجانية أو محجوزة أو مشغولة.
كما يساعد على استخدام المساحة المتاحة بالنحو الأمثل، عبر جمع البيانات لإبلاغ القرارات حول مكان تخصيص الموارد، وبخبرك في حال توفر مساحات عمل كافية أم لا.
كما يساعد استخدام الذكاء الاصطناعي في تحديد حاجة أحد الأصول إلى صيانة، فجمع بيانات دقيقة، يعطيك صورة واقعية عن عدد مرات استخدام منشأة داخل أحد المباني الذكية.
بالتالي يتيح لك اتباع نهج أكثر استباقية لإدارة التآكل والتنظيف وإعادة التخزين، هذا يساعد على إطالة أمد عمر المعدات والمفروشات والأجهزة في المباني الذكية.
في المجال الصناعي
يرمز له بإنترنت الأشياء الصناعي (IIoT)، ويستخدم بشكل خاص فيما يتعلق بالأجهزة والتحكم في الحساسات والأجهزة التي تستخدم تقنيات السحابة.
يحصل المصنعين على ميزة عبر مراقبة خط الإنتاج لتمكين الصيانة الاستباقية للمعدات عندما تكتشف الحساسات عطلًا على وشك الحدوث، فيتم إزالتها من الخط.
السيارات
تلقى صناعة السيارات مزايا مهمة من استخدام هذه التطبيقات، إذ يمكن للحساسات اكتشاف عطل على وشك الحدوث للمعدات في المركبات على الطريق فتنبه السائق بالتفاصيل والتوصيات.
مجال النقل والخدمات اللوجستية
تستفيد أنظمة النقل واللوجستيات من حلول إنترنت الأشياء كما يلي:
يمكن إعادة توجيه أساطيل السيارات والشاحنات والسفن والقطارات التي تحمل مخزونًا بناءً على الظروف الجوية أو توفر السيارة أو السائق، من خلال بيانات حساس إنترنت الأشياء.
كما يمكن أيضًا تجهيز المخزون نفسه بحساسات الحرارة ومراقبة التحكم في درجة الحرارة، هذا يحصل عادة مع الأغذية والمشروبات والزهور والأدوية حيث يرسل تنبيهات عندما ترتفع درجات الحرارة أو تنخفض إلى مستوى يهدد المنتج.
في القطاع التجاري
تستفيد الشركات من القيمة التجارية الهائلة التي يمكن أن تقدمها تلك التقنية، تشمل هذه الفوائد:
- ربط عالم الأعمال الفعلي بالعالم الرقمي بسهولة وسلاسة لتوفير وقت سريع لتحقيق القيمة.
- تمكن تطبيقات إنترنت الأشياء شركات البيع بالتجزئة من إدارة المخزون وتحسين تجربة العملاء وتحسين سلسلة التوريد.
على سبيل المثال، تستطيع الرفوف الذكية المزودة بحساسات الوزن جمع المعلومات المستندة إلى RFID وإرسال البيانات إلى منصة إنترنت الأشياء.
هذا يساعد في مراقبة المخزون بشكل تلقائي وتشغيل التنبيهات في حالة انخفاض العناصر، وتوفر برامج التنبيهات تجربة تفاعلية.
القطاع العام
تنطبق نفس فوائد إنترنت الأشياء في القطاع العام والبيئات الأخرى ذات الصلة بالخدمات واسعة النطاق.
على سبيل المثال، يمكن للمرافق الحكومية استخدام التطبيقات لإعلام مستخدميها الانقطاعات الجماعية والصغيرة لخدمات المياه أو الكهرباء أو الصرف الصحي.
إذ يمكن لتطبيقات حلول إنترنت الأشياء جمع البيانات المتعلقة بنطاق الانقطاع ونشر الموارد لمساعدة المرافق على التعافي من الانقطاعات بسرعة أكبر.
الرعاية الصحية
توفر حلول تطبيقات إنترنت الأشياء عدة مزايا في مجال الرعاية الصحية، فهي:
تمكن الأطباء من مراقبة حالة المرضى عن بعد، كما توفر للأطباء والممرضات معرفة الموقع الدقيق لأصول مساعدة المرضى مثل الكراسي المتحركة.
عندما تكون الكراسي المتحركة في المستشفى مجهزة بحساسات إنترنت الأشياء، يمكن تتبعها من خلال تطبيق مراقبة الأصول بحيث يمكن لأي شخص يبحث عن كرسي أن يجد بسرعة أقرب كرسي متاح.
وفي الوقت الراهن هناك عدة مشاريع على مستوى أكبر تتبناها المملكة العربية السعودية في مجال حلول إنترنت الأشياء، تجدها في الفقرة التالية.
مشاريع إنترنت الأشياء في السعودية
قامت شركة البحر الأحمر للتطوير بالتعاقد مع شركة «ماشين توك» المعنية في خدمات وتقنية «إنترنت الأشياء» بهدف توفير تقنيات ذكية قادرة على تحديد أماكن القوى العاملة في المشاريع والإنشاء، وتتبع أساطيل المركبات خلال تنقُلها ضمن موقع المشاريع.
ختاماً، إن تطور العلم عموما والتكنولوجيا خصوصاً، بما في ذلك حلول إنترنت الأشياء جعلت الحياة أسهل بكثير مما كانت عليه قبل سنوات قليلات، لكن يبقى الأمان معضلة هذا التطور.
