ما هو انترنت الاشياء: كيف يعمل وماهي تطبيقاته

ما المقصود بإنترنت الأشياء (IoT)؟

مفهوم إنترنت الأشياء IoT يشير إلى تجميع وربط مجموعة من الأجهزة المتصلة واستخدام التكنولوجيا المتطورة لتمكين التفاعل والتواصل بين تلك الأجهزة والسحابة الإلكترونية. 

ما هو انترنت الاشياء

وبفضل التطور المستمر في رقائق الكمبيوتر بتكلفة منخفضة وتقنيات الاتصال العالية السرعة، فقد أصبح لدينا الآن مليارات الأجهزة المتصلة بالإنترنت. وهذا يعني أن الأجهزة التي نعتمد عليها يوميًا مثل الفرشاة الكهربائية والمكنسة الكهربائية والسيارات وغيرها، يمكنها استخدام أجهزة الاستشعار لجمع البيانات والتفاعل بذكاء مع المستخدمين.

إن إنترنت الأشياء يجمع بين الأشياء اليومية وشبكة الإنترنت. منذ التسعينيات، بدأ مهندسو الحواسيب بإضافة أجهزة استشعار ومعالجات إلى الأشياء اليومية. ولكن التقدم كان بطيئًا في البداية بسبب حجم الرقائق الكبير والضخم.

في البداية، تم استخدام رقائق الكمبيوتر ذات الطاقة المنخفضة المعروفة باسم RFID لتتبع المعدات الثمينة. ومع تقليص حجم الأجهزة الكمبيوترية، أصبحت هذه الرقائق أصغر حجمًا وأسرع وأذكى مع مرور الوقت.

في الوقت الحالي، انخفضت تكلفة دمج القدرات الحاسوبية في الأجهزة الصغيرة بشكل كبير. على سبيل المثال، يمكن إضافة اتصال يتضمن ميزات خدمة Alexa الصوتية إلى وحدات التحكم المصغرة (MCU) التي يقل حجمها عن 1 ميجابايت من الذاكرة العشوائية المدمجة (RAM)، مثل مفاتيح الإضاءة.

وقد أدى هذا إلى ظهور صناعة كاملة تركز على ملء منازلنا وشركاتنا ومكاتبنا بأجهزة إنترنت الأشياء. تستطيع هذه الأجهزة الذكية نقل البيانات تلقائيًا من وإلى الإنترنت. وتُشار إلى هذه "الأجهزة الحاسوبية غير المرئية" والتقنيات المرتبطة بها بشكل عام بمصطلح إنترنت الأشياء.

ما آلية عمل إنترنت الأشياء؟

يعمل نظام إنترنت الأشياء بفعالية عن طريق جمع البيانات وتبادلها في الوقت الحقيقي. يتألف نظام إنترنت الأشياء من ثلاثة عناصر رئيسية:

1. الأجهزة الذكية

تشمل الأجهزة مثل التلفزيون وكاميرات المراقبة وأجهزة التدريب التي تحتوي على قدرات حاسوبية. تقوم هذه الأجهزة بجمع البيانات من محيطها أو من إدخالات المستخدم أو من أنماط الاستخدام، وتنقل هذه البيانات عبر الإنترنت إلى تطبيق إنترنت الأشياء المرتبط بها والعكس.

2. تطبيق إنترنت الأشياء

تطبيق إنترنت الأشياء هو مجموعة متكاملة من الخدمات والبرامج التي تدمج وتحلل البيانات الواردة من مختلف أجهزة إنترنت الأشياء. يستخدم هذا التطبيق تقنيات التعلم الآلي أو الذكاء الاصطناعي لتحليل تلك البيانات واتخاذ قرارات مدروسة. يتم إرسال هذه القرارات إلى جهاز إنترنت الأشياء، وبعد ذلك يستجيب جهاز إنترنت الأشياء بذكاء للمدخلات.

3. واجهة مستخدم رسومية

يتيح لنا جهاز إنترنت الأشياء أو مجموعة من الأجهزة التحكم فيها من خلال واجهة مستخدم رسومية سهلة الاستخدام. تشمل أمثلة هذه الواجهة التطبيقات المحمولة على الهواتف أو المواقع الإلكترونية التي يمكن استخدامها لتسجيل والتحكم في الأجهزة الذكية.

ما هي الأمثلة لأجهزة إنترنت الأشياء؟

أمثلة أجهزة إنترنت الأشياء

دعنا نستعرض بعض الأمثلة على أجهزة الإنترنت الذكية التي تستخدم حاليًا في أنظمة الأشياء المتصلة:

1. السيارات المتصلة:

هناك العديد من الطرق التي يمكن من خلالها ربط المركبات، مثل السيارات، بالإنترنت. يمكن أن تشمل هذه الطرق كاميرات لوحة القيادة الذكية أو أنظمة الترفيه المعلوماتية أو حتى بوابة المركبة المتصلة. تقوم هذه الأجهزة بجمع البيانات من دواسة الوقود، والمكابح، وعداد السرعة، وعداد المسافات، والعجلات، وخزانات الوقود لمراقبة أداء السائق وسلامة السيارة. تستخدم السيارات المتصلة لعدة أغراض، مثل:

• مراقبة أساطيل السيارات المؤجرة لزيادة كفاءة استهلاك الوقود وتقليل التكاليف.
• مساعدة الآباء في تتبع أسلوب قيادة أبنائهم.
• إخطار الأصدقاء والعائلة تلقائيًا في حالة وقوع حادث للسيارة.
• التنبؤ بحاجات صيانة المركبات ومنعها.

2. المنازل المتصلة:

تتمحور الأجهزة الذكية في المنازل حول تعزيز كفاءة المنزل وسلامته، بالإضافة إلى تحسين شبكات المنزل. تراقب بعض الأجهزة مثل القابس الذكي استهلاك الكهرباء، بينما توفر أنظمة التدفئة الذكية تحكمًا أفضل في درجة الحرارة. يمكن لأنظمة الري الذكية باستخدام أجهزة استشعار إنترنت الأشياء السيطرة على حديقة المنزل، في حين يمكن لأجهزة كشف الدخان المتصلة بشبكة الإنترنت اكتشاف دخان التبغ. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لأنظمة الأمان في المنزل مثل أقفال الأبواب وكاميرات المراقبة وأجهزة اكتشاف تسرب المياه اكتشاف التهديدات ومنعها، وإرسال إشعارات لأصحاب المنازل.

تستخدم الأجهزة المتصلة في المنزل لأغراض متعددة، بما في ذلك:

• إيقاف تشغيل الأجهزة غير المستخدمة تلقائيًا.
• تأجير العقارات وإدارتها وصيانتها.
• البحث عن العناصر التي يصعب العثور عليها، مثل المفاتيح أو المحافظ.
• أتمتة المهام اليومية، مثل تنظيف المنزل بواسطة الكنسة الكهربائية وتحضير القهوة وما إلى ذلك.

3. المدن الذكية:

لقد ساهمت تطبيقات إنترنت الأشياء بشكل كبير في تعزيز كفاءة التخطيط العمراني وصيانة البنية التحتية في المدن. فتستخدم الحكومات هذه التطبيقات للتعامل مع قضايا البنية التحتية والصحة والبيئة. ومن بين الحالات التي يمكن استخدام تطبيقات إنترنت الأشياء فيها:

• قياس جودة الهواء ومستويات الإشعاع.
• تقليل تكاليف فواتير الطاقة من خلال استخدام أنظمة الإنارة الذكية.
• الكشف عن الاحتياجات الملحة لصيانة البنية التحتية الحيوية مثل الشوارع والجسور وخطوط الأنابيب.
• زيادة الأرباح عبر إدارة فعالة لمواقف السيارات.

بفضل هذه التطبيقات، تتحول المدن إلى بيئات ذكية مبتكرة تعمل على تحسين جودة الحياة للسكان وتحقيق استدامة أفضل.

4. المباني الذكية:

تعتمد المباني، مثل الحرم الجامعي والمنشآت التجارية، على تطبيقات إنترنت الأشياء لتعزيز الأداء العملي. يمكن تحقيق الأهداف التالية في المباني الذكية باستخدام أجهزة إنترنت الأشياء:

• تقليل استهلاك الطاقة وتحسين الكفاءة الطاقوية.
• تقليل تكاليف الصيانة وزيادة كفاءة الصيانة الوقائية.
• الاستفادة من أماكن العمل بشكل أكثر كفاءة وتوفير أفضل لتجربة المستخدمين.

من خلال توظيف تطبيقات إنترنت الأشياء في المباني الذكية، يتم تحقيق تحسينات ملموسة في الأداء والاستدامة وراحة المستخدمين، مما يؤدي إلى بيئة عمل أكثر كفاءة واستدامة.

ما هو انترنت الاشياء للقطاع الصناعي؟

يُشير الإنترنت الصناعي للأشياء IIoT إلى استخدام الأجهزة الذكية في قطاعات مثل التصنيع والتجزئة والرعاية الصحية وغيرها من المؤسسات لتحقيق كفاءة عالية في العمل.

يوفر الأجهزة الصناعية، بدءًا من أجهزة الاستشعار وصولاً إلى المعدات، بيانات مفصلة فورية يمكن استخدامها لتحسين عمليات العمل. الرؤى من الأجهزة الذكية في الخدمات اللوجستية والموارد البشرية والإنتاج وإدارة سلسلة التوريد تؤدي إلى انخفاض التكاليف وزيادة تدفقات الإيرادات المربحة.

لنلقِ نظرة على أنظمة الأشياء الذكية المستخدمة في مختلف القطاعات:

1. التصنيع:

يستخدم الإنترنت الصناعي للأشياء في قطاع التصنيع لتنفيذ الصيانة الوقائية وتقليل أوقات التوقف غير المخطط لها. كما يستخدم الأجهزة التكنولوجية القابلة للارتداء لتعزيز سلامة العمال. يمكن لتطبيقات الإنترنت الصناعي للأشياء التنبؤ بفشل الآلات قبل حدوثه، مما يقلل من وقت توقف الإنتاج. يستخدم العمال أجهزة قابلة للارتداء مثل الخوذ وأساور المعصم، بالإضافة إلى كاميرات الرؤية الحاسوبية، لتحذيرهم من المخاطر المحتملة. 

2. السيارات:

تلعب الروبوتات وتحليلات الاستشعار دورًا مهمًا في تعزيز كفاءة تصنيع السيارات وصيانتها. يمكن لأجهزة الاستشعار الصناعية، على سبيل المثال، أن توفر على الفور صورًا ثلاثية الأبعاد لداخل السيارة. يتمكن النظام من تشخيص الأعطال والكشف عنها وإصلاحها بسرعة، وفي نفس الوقت، يقوم بتوجيه طلبات الحصول على قطع الغيار تلقائيًا من خلال نظام إنترنت الأشياء الصناعي. هذا يسهم في تحسين عمليات التصنيع والصيانة وتحقيق أقصى استفادة من السيارات.

3. اللوجستيات والنقل:

تساعد أجهزة الإنترنت الصناعي للأشياء في قطاعي الأعمال والصناعة على إدارة سلاسل التوريد، بما في ذلك إدارة المخزون والعلاقات مع الموردين وإدارة الأسطول والصيانة المجدولة. تستخدم شركات الشحن تقنيات إنترنت الأشياء لتتبع الأصول وتحسين الاقتصاد في استهلاك الوقود على طرق الشحن. تكون هذه التقنية مفيدة بشكل خاص في مراقبة درجات حرارة حاويات التبريد. يستخدم مدراء سلاسل التوريد توقعات مدروسة من خلال خوارزميات التوجيه وتحويل المسار الذكية.

4. البيع بالتجزئة:

تتقدم شركة أمازون بالابتكار في مجالي الأتمتة والتعاون بين الإنسان والآلة في قطاع التجزئة. تعتمد أمازون على استخدام الروبوتات المتصلة بالإنترنت في منشآتها لتتبع المنتجات وتحديد مواقعها وتصنيفها ونقلها.

كيف يستطيع إنترنت الأشياء تحسين حياتنا؟

للإنترنت الصناعي للأشياء تأثير كبير على حياة الناس وعملهم. يتيح للآلات تنفيذ المهام الشاقة وتخفيف الأعباء، ويسهم في جعل الحياة أكثر صحة وإنتاجية وراحة. 

على سبيل المثال، يمكن للأجهزة المتصلة تغيير روتين الصباح بالكامل. عند الضغط على زر الإيقاف، ستقوم ساعة المنبه تلقائيًا بتشغيل آلة صنع القهوة وفتح الستائر. ستقوم الثلاجة تلقائيًا بتحديد البضائع المنتهية وطلبها حتى تصل إلى منزلك. 

سيعرض الفرن الذكي قائمة الطعام لليوم، وقد يقوم بطهي المكونات المجمعة مسبقًا والتأكد من جاهزية الغداء. ستحدد ساعتك الذكية مواعيد الاجتماعات، في حين يقوم نظام الملاحة العالمي للسيارة المتصلة تلقائيًا بضبط نظام تحديد المواقع للتوقف لشراء الوقود. لا تنتهي فرص الإنترنت الصناعي للأشياء!

أنصح بقراءة المزيد عن هذا الموضوع المثير للاهتمام. إن الأجهزة الذكية وتقنية الإنترنت الصناعي للأشياء تعد مستقبلًا مشرقًا وواعدًا يمكن أن يحقق تحسينًا كبيرًا في القطاع الصناعي والحياة اليومية.

ما هي فوائد إنترنت الأشياء للأعمال التجارية؟

1. دفع عجلة الابتكار:

يُتيح إنترنت الأشياء للأعمال التجارية فرصة الوصول إلى تحليلات متقدمة تكشف عن فرص جديدة. على سبيل المثال، يمكن للشركات إنشاء حملات إعلانية تستهدف جمهور واسع من الأشخاص عن طريق جمع بيانات حول سلوك العملاء.

2. تحويل المعلومات إلى رؤى وتطبيق الإجراءات باستخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي.

باستخدام البيانات المجمعة والاتجاهات التاريخية، يمكننا التنبؤ بالنتائج المستقبلية بشكل دقيق. على سبيل المثال، يمكن ربط معلومات الضمان بالبيانات المجمعة من إنترنت الأشياء، مما يساعدنا في توقع حوادث الصيانة المحتملة. يمكننا استغلال هذه المعلومات لتحسين خدمة العملاء وتعزيز ولاء العملاء.

3. زيادة الأمان:

تتيح المراقبة المستمرة للبنية التحتية الرقمية والمادية تحسين الأداء وزيادة الكفاءة وتقليل مخاطر السلامة. على سبيل المثال، يمكن دمج البيانات المجمعة من أجهزة المراقبة المثبتة في الموقع مع معلومات إصدارات الأجهزة والبرامج الثابتة لتحديد مواعيد تحديثات النظام تلقائيًا. هذا يساعد في ضمان تشغيل النظام بأحدث الإصدارات وتجنب الثغرات الأمنية وتحسين أداء الأجهزة بشكل عام.

4. قياس الحلول المتنوعة:

يمكن تطبيق تقنيات إنترنت الأشياء بتوجيه مركزها نحو العميل لتعزيز رضاه. على سبيل المثال، يمكن إعادة توفير المنتجات التي تشهد زيادة في الطلب فورًا لتجنب نفادها. هذا يساهم في تلبية احتياجات العملاء بشكل سريع وفعال وتحسين تجربتهم الشرائية.

ما هي تقنيات إنترنت الأشياء؟

تشمل التقنيات المستخدمة في أنظمة إنترنت الأشياء ما يلي:

1. حوسبة الحواف

تعني حوسبة الحواف استخدام تقنية تمكن الأجهزة الذكية من القيام بمهام أكثر من مجرد إرسال البيانات إلى منصة إنترنت الأشياء أو استقبالها. تزيد حوسبة الحواف من قوة الحوسبة في حواف شبكة إنترنت الأشياء وتقلل من وقت الاستجابة.

2. الحوسبة السحابية

يتم استخدام التقنية السحابية لتخزين البيانات عن بُعد وإدارة أجهزة إنترنت الأشياء، مما يسهل الوصول إلى البيانات من أجهزة متعددة في الشبكة.

3. التعلم الآلي

يشير التعلم الآلي إلى البرامج والخوارزميات المستخدمة لمعالجة البيانات واتخاذ قرارات فورية بناءً على تلك البيانات. يمكن نشر خوارزميات التعلم الآلي هذه في السحابة أو على الحواف.

الخاتمة

باستخدام إنترنت الأشياء في الأعمال التجارية، تتاح للشركات فرص جديدة للابتكار وتحسين الأداء. يمكن استخدام تحليلات البيانات المتقدمة وتقنيات الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي لتحويل البيانات إلى رؤى قيمة، وتعزيز الأمان وتحسين كفاءة العمليات. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام إنترنت الأشياء لتقديم حلول متنوعة تلبي احتياجات العملاء وتعزز رضاهم. باختصار، إنترنت الأشياء تعزز الابتكار وتحسن أداء الأعمال التجارية في عصر التكنولوجيا الحديث.

مقالات قد تهمك: