المقصود بإنترنت الأشياء والمستشعرات وأهميته وتطبيقاته

 

كتبت:سماء نبيل

 

إنترنت الأشياء Internet of things-IOT مصطلح ظهر حديثاً مواكباً للتغيرات التكنولوجية والتطورات العاجلة في هذه الأيام، ويقصد به الجيل الجديد من الإنترنت الذي يتيح التفاهم والاتصال بين الأجهزة المترابطة مع بعضها وتشمل الأدوات والمستشعرات وأدوات الذكاء الاصطناعي المختلفة، وما يميز إنترنت الأشياء أنه يتيح للإنسان التحرر من المكان؛ فيتحكم في الأدوات والأجهزة دون شرط تواجده في المكان للتعامل مع الجهاز بعينه.

المقصود بإنترنت الأشياء IOT

يشير مصطلح إنترنت الأشياء إلى اتصال مجموعة من الأجهزة ببعضها لتسهيل الاتصال بين الأجهزة والسحابة الإلكترونية والأجهزة نفسها، وبعد ظهور رقائق الكمبيوتر المتطورة ذات التكلفة المخفضة، أصبحت لدينا مليارات الأجهزة المتصلة بالإنترنت ومعنى ذلك أن الاجهزه التي نستخدمها بشكل يومي كالسيارات والمكانس الكهربائية وغيرها يمكن أن يلتحق بها أدوات استشعار ما يجعلها تتواصل وتتجاوب مع المستخدم بشكل سريع.

إنترنت الأشياء بمهمته يدمج الأشياء من أجهزة بالإنترنت ويضيف مهندسو الكمبيوتر أدوات استشعار ومعالجات إلكترونية منذ التسعينات إلا أن التقدم كان بطيئاً في البداية لضخامة الرقائق ومع تقلص أجهزة الحاسوب أصبحت الرقائق أصغر حجماً وأسرع وأكثر ذكاء بمرور الوقت.

 

أصبح حالياً تكاليف دمج القدرة الحاسوبية أكثر انخفاضاً في الأشياء الصغيرة، فعلى سبيل المثال تستطيع إضافة اتصال يشتمل على إمكانيات خدمات alexa الصوتية إلى وحدات التحكم المصغرة MCU التي يقل حجمها عن ١ميجابايت من ذاكرة الوصول العشوائية RAM المدمجة كمفاتيح الإنارة، ولقد انطلقت صناعة كاملة ضخمه لتملأ منازلنا وشركاتنا بأجهزة إنترنت الأشياء وتستطيع تلك الأجهزة الذكية نقل البيانات من الإنترنت وإليه ويطلق عليها الأجهزة الحاسوبية غير المرئية المرتبطة بتكنولوجيا إنترنت الأشياء.

 

آلية وكيفية عمل إنترنت الاشياء

يعمل نظام IOT من خلال جمع البيانات وتبادلها ويتكون من ثلاثة عناصر:

الأجهزة الذكية:ومن أمثلتها التليفزيون وكاميرات المراقبة ومعدات التدريب ذات القدرة الحاسوبية لتجمع البيانات المدخلة ومن أنماط المستخدم وتنقلها عبر الإنترنت من تطبيق إنترنت الأشياء الخاص بها وإليه.

 

تطبيق إنترنت الأشياء:مجموعة برامج تدمج البيانات المستلمة من أجهزة إنترنت الأشياء تستعمل تكنولوجيا التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي لتحليل البيانات واتخاذ قرارات مدروسه وتعاد القرارات مرة أخرى الي الجهاز ويستجيب لها بذكاء المدخلات.

 

واجهه مستخدم رسومية: للتحكم في الأجهزة وجهاز إنترنت الأشياء وتشمل الأمثلة الشائعة تطبيقات الهواتف أو موقع إلكتروني يمكن استخدامه لتسجيل الأجهزة الذكية والتحكم فيها.

أمثلة وتطبيقات إنترنت الأشياء

السيارات المتصلة:هناك عدة طرق لتوصيل المركبات بالإنترنت وربما إحدى هذه الطرق كاميرات لوحة قيادة السيارة الذكية أو بوابة المركبة المتصلة وهذه الأجهزة تجمع البيانات من دواسة الوقود وعداد السرعة وعداد المسافة والعجلات وخزانة الوقود لمراقبة كلا من أداء السائق وسلامته وسلامة السيارة وتستخدم تلك الأجهزة لعدة أهداف مراقبة الآباء لأداء أبنائهم في القيادة لسلامتهم، مراقبة أساطيل السيارات المستأجرة لزيادة كفاءة استهلاك الوقود وخفض التكاليف، إخطار العائلة والأصدقاء في حالة حدوث تصادم.

المنازل المتصلة:يكمن الهدف من الأجهزة الذكية في المنازل تحسين كفاءة المنزل وجعله أكثر أماناً وتحسين الشبكات المنزلية فتراقب بعض الأجهزة كالمقابس الذكية استهلاك الكهرباء ويوفر منظمات حرارة للتحكم في درجات الحرارة بالمنزل ويمكن استخدام أنظمة زراعة في الماء لأدوات الاستشعار للتحكم في الحديقة وتستطيع أجهزة الكشف عن الدخان القائمة على إنترنت الأشياء تتبع دخان التبغ ويمكن للأجهزة الذكية حماية المنزل بالكاميرات وأجهزة الكشف عن تسرب المياه واكتشاف ما يهدد المنزل وإبلاغ المالك.

ويمكن استخدام تلك الأجهزة في تأجير العقارات إدارتها وصيانتها، البحث عن العناصر التي لا تستطيع إيجادها كالمفاتيح والمحافظ، إتمام المهام اليومية كالتنظيف وغيره.

 

المدن الذكية:عملت تطبيقات إنترنت الأشياء على الزياده من كفاءة التخطيط العمراني وصيانة البنية الأساسية للمدينة فتعمل الحكومات على استغلال تلك التكنولوجيا لمعالجة البنية التحتية للبيئة ويمكن استخدامها كالآتي:قياس جودة الهواء ومستويات الإشعاع، تقليل تكاليف فواتير الطاقة بالإنارة الذكية، زيادة الأرباح بالإدارة الفعالة لمواقف السيارات.

 

إنترنت الأشياء في القطاع الصناعي

يشير الأجهزة الذكية المستخدمة في التصنيع وتجارة التجزئة وغيرها في المؤسسات لتحقيق أفضل كفاءة في العمل وتوفر الأجهزة الصناعية من أدوات استشعار حتى تصل إلى المعادن كافة البيانات المفصلة الفوريه لأصحاب الأعمال لتحسين سير العمل.

ومن الأنظمة الصناعية الذكية:

العربات التي تعمل الروبوتات القائمة على أدوات الاستشعار على زيادة كفاءة السيارات وتصنيعها فيمكن إجراء عملية التشخيص واستكشاف الأخطاء وإصلاحها في نفس الوقت ويطلب إنترنت الأشياء قطع غيار تلقائياً.

 

اللوجستيات والنقل:يمكن أن تساعد الأجهزة تجارياً وصناعياً لإدارة سلاسل التوريد بما في ذلك إدارة المخزون والعلاقات مع الموردين وإدارة الأسطول وتستغلها شركات الشحن للصناعة لتتبع الأصول وتحسين استهلاك الوقود على طرق الشحن ولهذه التقنية فائدة كبرى في التحكم بدرجات حرارة حاويات التبريد.

 

البيع بالتجزئة:تدفع أمازون عجلة الابتكار في مجالي الأتمتة والتعاون القائم بين الإنسان والآلة في البيع بالتجزئة ليقوم على استخدام الروبوتات المتصلة لتتبع المنتجات وتحديد موقعها وتصنيفها ونقلها.

 

فوائد إنترنت الأشياء في القطاع التجاري 

زيادة الأمان:حيث زيادة واستمرار المتابعة والمراقبة للبنية الأساسية يؤدي إلى الارتقاء بالأداء وتحسين الكفاءة وتقليل المخاطر فيمكن دمج البيانات المجمعة من أجهزة المراقبة مع بيانات إصدار البرامج الثابتة لتحديد مواعيد التحديثات تلقائياً.

 

قياس الحلول المتباينة 

يمكن نشر تقنيات إنترنت الأشياء بأسلوب يهدف إلى التركيز على العميل بحيث يعمل على كسبه لصالح المؤسسه ويحقق رضاه وراحته في التعامل مع المؤسسة، فعلى سبيل المثال، تعمل المؤسسات على معرفة المنتجات الأكثر طلباً وتوفر إمكانية إعادة توفيرها لتجنب نقصها.

 

ما فائدة إنترنت الأشياء في حياتنا؟ 

بالطبع يؤثر إنترنت الأشياء بشكل ملحوظ في حياتنا اليومية سواء في المنزل أو العمل، فهو يتيح للأجهزة والآلات إجراء أعمال شاقة والمهام المرهقة، وتيسير حياة الإنسان والحفاظ على صحته.

فأصبحت الأجهزة المتصلة قادرة على تغيير روتينك الصباحي بالضغط على زر الغفوة ليشغل المنبه بشكل تلقائي وآلة إعداد القهوه ويفتح الستائر والنوافذ، أيضاً تحدد الثلاجه مستلزمات البقالة الناقصة والمنتهية وتطلبها حتى تصل إلى منزلك، وتحدد ساعتك الذكية مواعيد الاجتماعات في حين ستضبط سيارتك المتصله نظام تحديد المواقع GPS وتتوقف لتزويد الوقود، والكثير والكثير من فرص وإمكانيات إنترنت الأشياء في عالمنا.