تعمل إنترنت الأشياء ( IoT) على تغيير حياتنا وأعمالنا. يشير إلى الترابط بين الأجهزة اليومية ، من الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة إلى الأجهزة والمركبات ، وكلها متصلة بالإنترنت وقادرة على التواصل مع بعضها البعض. تُحدث هذه التكنولوجيا ثورة في الصناعات من الرعاية الصحية إلى النقل ولديها القدرة على تحسين حياتنا اليومية بشكل كبير. في هذه المقالة ، سوف نستكشف تاريخ إنترنت الأشياء وحالتها الحالية وتطبيقاتها وإمكانات التقدم في المستقبل في هذا المجال سريع النمو.
ما هو إنترنت الأشياء ( IoT)؟
يشمل IoT ، أو إنترنت الأشياء ، مجموعة واسعة من الكائنات التي تم تجهيزها بمكونات إلكترونية ، مثل أجهزة الاستشعار والبرامج. يسمح هذا لهذه الكائنات بالتواصل مع بعضها البعض ومشاركة المعلومات ، بما في ذلك المركبات والأجهزة المنزلية والعناصر اليومية.
يمكن توصيل هذه الأجهزة بالإنترنت والتواصل مع بعضها البعض ، مما يتيح التحكم فيها عن بُعد وجمع البيانات ومشاركتها. تتمتع IoT بإمكانية تحسين الكفاءة والدقة والخبرة الشاملة بشكل كبير في مختلف الصناعات ، مثل الرعاية الصحية والنقل والتصنيع والمنازل الذكية ، من خلال توفير كميات غير مسبوقة من البيانات التي يمكن استخدامها لتحسين العمليات وزيادة السلامة وتقليل تدخل بشري.
يمكن أن تتراوح أجهزة IoT من أجهزة استشعار بسيطة إلى أجهزة أكثر تعقيدًا مثل الهواتف الذكية والطائرات بدون طيار. وهي مجهزة بمعرفات فريدة ( UID) ويمكنها نقل البيانات عبر شبكة دون الحاجة إلى تفاعل من إنسان إلى آخر أو من إنسان إلى كمبيوتر. يمكن توصيل أجهزة IoT بالإنترنت باستخدام بروتوكولات الاتصال المختلفة مثل WiFi و Bluetooth و Zigbee والشبكات الخلوية. يمكنهم أيضًا جمع البيانات وتحليلها باستخدام المعالجات وأجهزة الاستشعار المضمنة واتخاذ القرارات بناءً على تلك البيانات.
تتمثل إحدى الميزات الرئيسية IoT في القدرة على جمع كميات كبيرة من البيانات وتحليلها ، والتي يمكن استخدامها لتحسين العمليات واتخاذ قرارات أفضل. يتم ذلك من خلال التحليلات المتقدمة وخوارزميات التعلم الآلي ، والتي يمكنها اكتشاف الأنماط والشذوذ في البيانات وتشغيل الإجراءات بناءً على قواعد محددة مسبقًا. على سبيل المثال ، في حالة السيارة المتصلة ، يمكن استخدام البيانات الواردة من مستشعراتها لتحسين كفاءة الوقود وتقليل الانبعاثات. في مجال الرعاية الصحية ، يمكن استخدام أجهزة IoT لمراقبة العلامات الحيوية وتنبيه المتخصصين في الرعاية الصحية في حالات الطوارئ.
يتيح IoT أيضًا التشغيل الآلي والتحكم عن بعد في الأجهزة والأنظمة. على سبيل المثال ، مع المنازل الذكية ، يمكنك التحكم في الإضاءة والتدفئة والأجهزة عن بُعد باستخدام هاتف ذكي. يمكن IoT أن تراقب وتتحكم في الآلات وخطوط الإنتاج في القطاع الصناعي ، مما يؤدي إلى زيادة الكفاءة وتقليل وقت التوقف عن العمل.
إنترنت الأشياء لديه القدرة على تحسين حياتنا بشكل كبير من خلال جعل العمليات أكثر كفاءة ، وزيادة السلامة ، وتقليل التدخل البشري. مع استمرار تطور التكنولوجيا وتوصيل المزيد من الأجهزة ، يمكننا أن نتوقع رؤية المزيد من التطبيقات المبتكرة والعملية IoT في المستقبل.
كيف تعمل IoT ؟
تعمل IoT من خلال توصيل الأجهزة بالإنترنت والسماح لها بالتواصل مع بعضها البعض ومع محور مركزي أو خادم. تشمل المكونات الأساسية لنظام IoT ما يلي:
- أجهزة IoT : هذه هي الكائنات المادية المضمنة مع أجهزة الاستشعار والبرامج وإمكانيات الاتصال. يمكن أن تكون أي شيء من جهاز استشعار بسيط إلى جهاز معقد مثل الهاتف الذكي.
- بروتوكولات الاتصال : تتواصل أجهزة IoT مع بعضها البعض ومع المحور المركزي باستخدام بروتوكولات الاتصال المختلفة مثل WiFi و Bluetooth و Zigbee والشبكات الخلوية.
- الاتصال : أجهزة IoT متصلة بالإنترنت ، مما يسمح لها بإرسال واستقبال البيانات.
- مركز مركزي أو خادم : هذا موقع مركزي يتم فيه إرسال جميع البيانات التي تم جمعها بواسطة أجهزة IoT وتخزينها. يمكن أن يكون خادمًا مستندًا إلى مجموعة النظراء أو خادمًا فعليًا موجودًا في أماكن العمل.
- التحليلات والمعالجة : يتم تحليل البيانات التي تم جمعها بواسطة أجهزة IoT ومعالجتها باستخدام التحليلات المتقدمة وخوارزميات التعلم الآلي. يمكن القيام بذلك على المحور المركزي أو الخادم أو الجهاز نفسه.
- التحكم والأتمتة : استنادًا إلى البيانات التي تم تحليلها ، يمكن لأنظمة IoT تشغيل الإجراءات والتحكم في الأجهزة عن بُعد ، مما يؤدي إلى الأتمتة وزيادة الكفاءة.
في النظام البيئي IoT ، تتصل الأجهزة بالإنترنت ويمكنها التواصل مع بعضها البعض. يمكن للأجهزة أيضًا إرسال البيانات إلى محور مركزي أو خادم مستند إلى مجموعة النظراء للتخزين والتحليل. يمكن بعد ذلك الوصول إلى هذه البيانات واستخدامها من قبل الأجهزة أو التطبيقات الأخرى لاتخاذ القرارات أو لبدء الإجراءات. عادة ما يتم التحكم في النظام بواسطة تطبيق يسمح للمستخدم بمراقبة الأجهزة في الشبكة والتحكم فيها.
يمكن أن تختلف أنظمة IoT من حيث التعقيد ويمكن تصميمها للتعامل مع مهام محددة أو لتكون أكثر عمومية. مع استمرار تطور تقنية IoT ، يمكننا أن نتوقع رؤية أنظمة أكثر تعقيدًا وتعقيدًا يتم تطويرها مع القدرة على التعامل مع كميات أكبر من البيانات والمزيد من التحليلات وقدرات المعالجة المتقدمة.
لماذا IoT مهم؟
يعد إنترنت الأشياء ( IoT) ضروريًا لأنه يسمح بأتمتة العمليات وتحسينها ، مما يؤدي إلى زيادة الكفاءة وتقليل وقت التوقف عن العمل. من خلال توصيل الأجهزة بالإنترنت والسماح لها بالاتصال ، يمكن لـ IoT مراقبة الآلات والتحكم فيها ، مما يقلل الحاجة إلى التدخل البشري ويزيد من سرعة الإنتاج. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام IoT لزيادة الأمان في العديد من التطبيقات ، مثل السيارات المتصلة ، والتي يمكنها تنبيه السائقين من المخاطر المحتملة أو طلب المساعدة تلقائيًا في حالة وقوع حادث. في مجال الرعاية الصحية ، يمكن استخدام أجهزة IoT لمراقبة العلامات الحيوية وتنبيه المتخصصين في الرعاية الصحية في حالات الطوارئ.
علاوة على ذلك ، يمكن لأجهزة IoT جمع وتحليل كميات كبيرة من البيانات ، والتي يمكن استخدامها لاتخاذ قرارات أفضل. على سبيل المثال ، يمكن IoT مراقبة ظروف المحاصيل وتحسين الري والتسميد في الزراعة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام IoT لتحسين التجربة الكلية في مختلف الصناعات ، مثل المنازل الذكية ، حيث يمكنك التحكم في الإضاءة والتدفئة والأجهزة عن بُعد باستخدام هاتف ذكي.
يمكن IoT أيضًا مساعدة المؤسسات على تقليل التكاليف من خلال زيادة الكفاءة وتقليل وقت التوقف عن العمل وتقديم رؤى أفضل لعملياتها. كما أنها تتيح نماذج أعمال جديدة للشركات ، على سبيل المثال ، من خلال تقديم خدمات جديدة للعملاء ، مثل الصيانة التنبؤية والمراقبة عن بُعد. بشكل عام ، تمتلك IoT القدرة على تحسين الكفاءة والسلامة والخبرة الشاملة في مختلف الصناعات بشكل كبير. مع استمرار تطور التكنولوجيا وتوصيل المزيد من الأجهزة ، يمكننا أن نتوقع رؤية المزيد من التطبيقات المبتكرة والعملية IoT في المستقبل ، مما يؤدي إلى عالم أكثر اتصالاً وذكاءً.
ما هي فوائد IoT ؟
يقدم إنترنت الأشياء ( IoT) العديد من الفوائد ، بما في ذلك زيادة الكفاءة ، وتحسين السلامة ، واتخاذ قرارات أفضل ، وتجربة محسّنة ، وتوفير التكاليف ، ونماذج أعمال جديدة. من خلال توصيل الأجهزة بالإنترنت والسماح لها بالاتصال ، يمكن لـ IoT مراقبة الآلات والتحكم فيها ، مما يقلل الحاجة إلى التدخل البشري ويزيد من سرعة الإنتاج. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام IoT لتحسين السلامة في العديد من التطبيقات ، مثل السيارات المتصلة ، والتي يمكنها تنبيه السائقين من المخاطر المحتملة أو طلب المساعدة تلقائيًا في حالة وقوع حادث. في مجال الرعاية الصحية ، يمكن استخدام أجهزة IoT لمراقبة العلامات الحيوية وتنبيه المتخصصين في الرعاية الصحية في حالات الطوارئ.
يمكن لأجهزة IoT أيضًا جمع وتحليل كميات كبيرة من البيانات ، والتي يمكن استخدامها لاتخاذ قرارات أفضل. على سبيل المثال ، يمكن IoT مراقبة ظروف المحاصيل وتحسين الري والتسميد في الزراعة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام IoT لتحسين التجربة الشاملة في مختلف الصناعات.
يمكن IoT أيضًا مساعدة المؤسسات على تقليل التكاليف من خلال زيادة الكفاءة وتقليل وقت التوقف عن العمل وتقديم رؤى أفضل لعملياتها. كما أنها تتيح نماذج أعمال جديدة للشركات ، على سبيل المثال ، من خلال تقديم خدمات جديدة للعملاء ، مثل الصيانة التنبؤية والمراقبة عن بُعد.
معايير وأطر IoT
تم تطوير العديد من المعايير والأطر لدعم إنترنت الأشياء ( IoT) وضمان التشغيل البيني بين الأجهزة والأنظمة المختلفة. تتضمن بعض المعايير والأطر المعتمدة على نطاق واسع ما يلي:
- IPv6: هذا هو أحدث إصدار من بروتوكول الإنترنت (IP) ، والذي يوفر عنوانًا فريدًا لكل جهاز متصل بالإنترنت. يعد IPv6 أمرًا مهمًا IoT لأنه يوفر مجموعة أكبر من العناوين ، مما يسمح بالاتصال بالعديد من الأجهزة.
- MQTT: هذا بروتوكول مراسلة خفيف الوزن يستخدم على نطاق واسع لأجهزة IoT. تم تصميم MQTT للاستخدام على الأجهزة منخفضة الطاقة والشبكات ذات النطاق الترددي المحدود ، مما يجعلها مثالية لتطبيقات IoT.
- CoAP: بروتوكول التطبيق المقيد هو بروتوكول نقل ويب متخصص للاستخدام مع العقد والشبكات المقيدة في إنترنت الأشياء. إنها تمكن هذه الأجهزة المقيدة من التواصل مع الويب باستخدام بروتوكولات مماثلة.
- LwM2M: خفيف الوزن من آلة إلى آلة هو بروتوكول مصمم لإدارة الجهاز. يسمح للأجهزة بالاتصال بالخادم وإدارتها عن بُعد.
- Zigbee: هذا معيار اتصال لاسلكي يستخدم على نطاق واسع في أجهزة IoT. تم تصميم Zigbee للأجهزة منخفضة الطاقة ويوفر بديلاً لاسلكيًا منخفض التكلفة ومنخفض الطاقة لشبكات WiFi والبلوتوث.
- AllJoyn: إطار عمل مفتوح المصدر للاتصال من جهاز إلى جهاز ، وهو يسمح للأجهزة باكتشاف والتواصل مع بعضها البعض ، بغض النظر عن العلامة التجارية أو نظام التشغيل أو النقل.
- Thread: هو بروتوكول شبكة لاسلكية مبني على معايير مفتوحة. إنه يتيح اتصالاً منخفض الطاقة وآمنًا وموثوقًا بين الأجهزة الموجودة على شبكة منزلية.
توفر هذه المعايير والأطر منصة مشتركة للأجهزة والأنظمة المختلفة للتواصل والعمل معًا ، مما يضمن إمكانية التشغيل البيني ويسهل على المطورين إنشاء حلول IoT.
