إنترنت الأشياء: تعريف وتطورات

تعتبر تكنولوجيا إنترنت الأشياء (IoT) من أبرز الابتكارات في القرن الحادي والعشرين، حيث تتيح لنا ربط الأجهزة اليومية مثل الأجهزة المنزلية، والسيارات، ومنظمات الحرارة الذكية، وأجهزة مراقبة الأطفال بالإنترنت. يتواصل إنترنت الأشياء في تطور مستمر لدعم تطبيقات متنوعة. في هذا الدليل، سنستعرض تعريف إنترنت الأشياء وأصوله، كيفية عمله، فوائده عبر الصناعات المختلفة، التحديات المحتملة، وأهم التطورات المستقبلية.
يوم آخر الحلقة 3

تاريخ إنترنت الأشياء

ظهر مصطلح إنترنت الأشياء لأول مرة في عام 1999 عندما قدمه كيفن أشتون. وفي عام 2000، أطلقت شركة إل جي أول ثلاجة متصلة بالإنترنت، مما يمثل بداية الاعتماد التجاري لهذه التكنولوجيا. وفي عام 2008، تم تنظيم أول مؤتمر دولي حول إنترنت الأشياء، بينما أثارت القضايا المتعلقة بالخصوصية مع خدمة "Google Street View" نقاشًا عامًا حول إنترنت الأشياء في عام 2010.

في عام 2011، اعترفت شركة غارتنر بإنترنت الأشياء كتكنولوجيا ناشئة، حيث تم تسليط الضوء عليه في مؤتمرات كبرى مثل "Le Web" و"CES". وأكدت عملية استحواذ جوجل على شركة "Nest" بمبلغ 3.2 مليار دولار في عام 2014 على إمكانياته الكبيرة. يتوقع الخبراء أن تتجاوز أجهزة إنترنت الأشياء 40 مليار وحدة بحلول عام 2030.

المكونات الأساسية لنظام إنترنت الأشياء

يتكون نظام إنترنت الأشياء من أربعة مكونات رئيسية: المستشعرات، الاتصال، معالجة البيانات، وواجهات المستخدم. تقوم المستشعرات بجمع البيانات، بينما تنقلها وسائل الاتصال، ويعمل المعالجة على تحليلها، وتسمح واجهات المستخدم بالتفاعل معها.

المستشعرات وأجهزة إنترنت الأشياء تجمع المعلومات

تجمع المستشعرات البيانات البيئية وتدفع أنظمة إنترنت الأشياء. تتراوح أجهزة إنترنت الأشياء من مقاييس الحرارة الأساسية في منظمات الحرارة الذكية إلى الأجهزة المتقدمة مثل الهواتف الذكية والسيارات الكهربائية التي تدمج عدة مستشعرات.

أجهزة إنترنت الأشياء تنقل البيانات للتحليل بطرق مختلفة

بعد التقاط المستشعرات للبيانات، تقوم وسائل الاتصال بنقلها إلى منصة سحابية أو خادم محلي. تعتمد الطريقة المستخدمة على النطاق والطاقة واحتياجات النقل. بعض الخيارات الشائعة هي:

• تقدم تقنية الواي فاي إنترنت ثابت وعالي السرعة للأجهزة الذكية مثل مكبرات الصوت والكاميرات.
• تربط تقنية Matter الأجهزة الذكية المنزلية لتضمن التوافق بين الأنظمة المختلفة.
• يدعم البلوتوث الاتصال قصير المدى لأجهزة تتبع اللياقة البدنية والساعات الذكية.
• يوفر الإيثرنت اتصال سلكي موثوق وعالي السرعة للأنظمة الصناعية.
• تعمل الشبكات الخلوية (3G/4G/5G) على تشغيل التطبيقات المتنقلة مثل تتبع المركبات ومراقبة الرعاية الصحية عن بُعد.
• ترتبط الأقمار الصناعية بأنظمة إنترنت الأشياء البعيدة، داعمةً لمستشعرات الزراعة وغيرها من التطبيقات حيث لا تتوفر الشبكات التقليدية.

تحويل بيانات إنترنت الأشياء الخام إلى معلومات من خلال معالجة البيانات الكبيرة

عندما تصل البيانات إلى الخادم، تقوم البرمجيات بمعالجتها لتحليل الاتجاهات وإطلاق إجراءات فورية. تستخدم الأنظمة المتقدمة الذكاء الاصطناعي وتعلم الآلة للتعلم من البيانات، وضبط العمليات، وتوقع الصيانة، وتحسين الأداء.

دور واجهات المستخدم في إدارة أنظمة إنترنت الأشياء

تتيح واجهة المستخدم للمستخدمين مراقبة، والتحكم، والتفاعل مع الأجهزة والبيانات. يمكن أن تظهر كأدوات تطبيقات الهاتف المحمول، أو لوحات المعلومات على الويب، أو واجهات الأوامر الصوتية عبر المساعدين الافتراضيين مثل أليكسا. تنتقل الأوامر بعد ذلك إلى السحابة وتصل إلى أجهزة إنترنت الأشياء، مما يكمل حلقة التواصل.

كيف يحسن إنترنت الأشياء العمليات عبر مختلف القطاعات

توفر أنظمة إنترنت الأشياء المتصلة فوائد عديدة للاقتصاد العالمي. إليكم بعض الأمثلة.

دور إنترنت الأشياء في الرعاية الصحية عن بُعد والتشخيصات

تقوم أجهزة إنترنت الأشياء بمراقبة المرضى عن بُعد وجمع العلامات الحيوية في الوقت الحقيقي. تقوم هذه الأجهزة بتحليل بيانات المستشعرات لاكتشاف الأنماط وتحديد المشكلات الصحية مبكرًا. كما تتعقب المعدات الطبية، وتدير المخزون، وتراقب التزام المرضى بالعلاج.

إنترنت الأشياء يعزز الإنتاج ويقلل من التوقف في التصنيع

تقوم أجهزة إنترنت الأشياء الصناعية بمراقبة أداء الآلات، واكتشاف أعطال المعدات، وتحسين الإنتاج. تقيس المستشعرات درجة الحرارة والرطوبة للحفاظ على الظروف المثالية للمنتجات الحساسة. تقوم بتتبع المخزون، وإدارة سلاسل الإمداد، ومراقبة جودة المنتجات. هذه التكنولوجيا، IIoT (إنترنت الأشياء الصناعية)، تشهد نموًا سريعًا.

إنترنت الأشياء في البيع بالتجزئة يضمن تتبع المخزون وتنظيم الرفوف بشكل أفضل

تقوم أجهزة إنترنت الأشياء بتتبع سلوك العملاء، ومراقبة المخزون، وتحسين تخطيطات المتاجر. تسجل المستشعرات حركة العملاء لضبط أماكن المنتجات. كما تدير سلاسل الإمداد، وتتبع الشحنات، وتشرف على المخزون.

إنترنت الأشياء يشكل مستقبل المنازل الذكية والأتمتة في الحياة اليومية

تدعم أجهزة إنترنت الأشياء حلول المنازل الذكية. يمكن لأصحاب المنازل التحكم في بيئاتهم باستخدام المساعدين الصوتيين، والأجهزة المتصلة، والإضاءة المؤتمتة. تراقب أنظمة الأمن الذكية المنازل وتصدر تنبيهات في الوقت الحقيقي. تقوم الأجهزة القابلة للارتداء بتتبع مقاييس الصحة والتزامها مع أنظمة أخرى لخلق نمط حياة متصل.

الزراعة الذكية تستفيد من الأتمتة المدفوعة بتقنية إنترنت الأشياء

تقوم أجهزة إنترنت الأشياء بمراقبة ظروف التربة، وأنماط الطقس، ونمو المحاصيل. تقيس المستشعرات رطوبة التربة للري في الوقت المناسب. كما تتعقب صحة الماشية، والمعدات، وسلاسل الإمداد. تعمل الأجهزة ذات الطاقة المنخفضة أو المعتمدة على الطاقة الشمسية بكفاءة في المواقع النائية.

أثر إنترنت الأشياء على سلامة النقل وتوجيه الشحنات الديناميكي

تدعم مستشعرات إنترنت الأشياء إدارة الأسطول في الوقت الحقيقي والتوجيه الديناميكي. تقدم أنظمة تتبع الشحنات تحديثات مستمرة حول الموقع، والطقس، وحركة المرور. يقوم مدراء اللوجستيات بإعادة توجيه الشحنات، وتقليل استهلاك الوقود، وضمان التسليم في الوقت المحدد. تتكيف سلسلة الإمداد هذه مع الظروف غير المتوقعة.

مخاوف الأمان والخصوصية تتحدى اعتماد إنترنت الأشياء

تخلق أجهزة إنترنت الأشياء مخاطر أمنية من خلال توفير نقاط دخول للقراصنة وكشف المعلومات الحساسة. قام الباحثون في مايكروسوفت وجامعة ميتشيغان بتحديد ثغرات أمنية في منصة المنازل الذكية من سامسونغ، مما يكشف عن نقاط ضعف في أنظمة إنترنت الأشياء.

تحدي الحجم الكبير لبيانات إنترنت الأشياء الشركات التي تفتقر إلى البنية التحتية القوية. يتطلب استخراج الرؤى خبرة في البيانات الكبيرة، مما يعقد إدارة البيانات.

تعيق المخاوف المتعلقة بالخصوصية اعتماد إنترنت الأشياء حيث يتجاوز المستخدمون غالبًا شروط الخدمة الطويلة، مما يسمح للشركات بجمع بيانات شخصية. على سبيل المثال، تستخدم شركات التأمين بيانات السيارات الذكية لت تقييم عادات القيادة وبيانات أجهزة تتبع اللياقة البدنية لحساب معدلات التأمين على الحياة.

مع تزايد اعتماد إنترنت الأشياء، فإن تطور لوائح حماية البيانات والأمان السيبراني يعقد العمليات وإدارة المخاطر.

مستقبل إنترنت الأشياء مع استمرار انخفاض تكاليف الأجهزة

تدفع تكاليف المستشعرات ووسائل الاتصال المتراجعة نحو توسيع نطاق إنترنت الأشياء وتقليل نفقات الأجهزة. تسهم التقدمات في تكنولوجيا المستشعرات، وطرق الاتصال مثل Ultra-wideband، والطفرة الأخيرة في الذكاء الاصطناعي في تحسين الجدوى الاقتصادية.