ستساعدنا هذه المقالة على فهم إنترنت الأشياء(إنترنت الأشياء) تكنولوجيا. معدات استشعار البيانات مثل أنظمة تحديد المواقع العالمية, أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء, الماسحات الضوئية بالليزر, إلخ. يستخدم على أساس البروتوكول تحديد تردد الراديو (تتفاعل) للوصول إلى موقع الجهاز, تتبع, تحديد ذكي, وخدمات إدارة الشبكات.
ما هو إنترنت الأشياء وكيف يعمل?
تشتمل تكنولوجيا إنترنت الأشياء على ثلاثة جوانب رئيسية:
· تكنولوجيا التطبيقات – تتضمن; تخزين البيانات والتعدين, خدمات النظام الأساسي المشابهة للحوسبة, وعرض البيانات.
· تكنولوجيا الشبكات – تتضمن; IPV6 لاسلكي منخفض السرعة وقصير المدى ومنخفض الطاقة, تكنولوجيا البوابة, تحسين الوصول اللاسلكي لمنطقة واسعة, شبكة مخصصة, تحسين الشبكة الأساسية واسعة النطاق, الوصول اللاسلكي للنطاق العريض الإقليمي, وتكنولوجيا العقدة.
·تكنولوجيا الاستشعار - انها مشتركة; علامة RFID, المستشعر, المحرك, والرمز الشريطي ثنائي الأبعاد. تكنولوجيا الاستشعار هي جوهر إنترنت الأشياء. وتستخدم تقنيات RFID وWSN لتطويره.
من الضروري لفنيي الكمبيوتر أن يتعلموا التطبيق في المقام الأول, عمليات, إدارة, تصميم, وخدمات الصيانة لتقنية إنترنت الأشياء.
انترنت الأشياء(إنترنت الأشياء) مزايا التكنولوجيا
ليس من الواضح ما إذا كان تطوير شبكة إنترنت الأشياء مكلفًا, ولكن من المعروف أن العديد من الشركات يمكنها جني فوائد التكنولوجيا عندما تستغلها بشكل جيد. فوائد إنترنت الأشياء, سواء في الأتمتة, انخفاض التكاليف, تعزيز الأمن, وتحسين كفاءة العمال, تهدف إلى تطوير الأعمال.
منذ وصول الإنترنت, وكان من المتوقع أن انترنت الأشياء ستكون التكنولوجيا واحدة من أبرز التطورات التكنولوجية. يعد إنترنت الأشياء مهمًا لأنه من المتوقع أن يغير كيفية تفاعلنا مع أجهزتنا وكيفية دمج الأجهزة الذكية بسهولة في العالم المادي.
انترنت الأشياء(إنترنت الأشياء) فوائد التكنولوجيا
يوفر الوقت
في تكنولوجيا إنترنت الأشياء, الاحتمالات لا حصر لها. يوفر إنترنت الأشياء الوقت لأنه يمكّن المستخدمين من الاتصال بجميع أنحاء العالم.
التوفير في التكاليف
الجميع يريد توفير المال. انخفاض النفقات يعني المزيد من العائدات القابلة للتصرف.
تعمل تقنية إنترنت الأشياء على جعل عملية الإنتاج أسرع وأبسط. ارتفاع الناتج يعني تكاليف مدخلات أقل للشركات. لذلك, ويكون الربح دائمًا أعلى إذا كانت التكلفة منخفضة. مع اعتماد إنترنت الأشياء, ومن المتوقع أن تنخفض تكلفة المواد الغذائية إلى النصف 2050.
يحفظ الموارد البشرية
باستخدام إنترنت الأشياء, يمكن للأجهزة الاتصال والتواصل بسهولة على مستوى العالم. كما يقوم بإعداد العمليات في الجهاز بطريقة لا تحتاج إلى تدخل بشري. علاوة على ذلك, لا يتعين على الأشخاص الذين يستخدمون تقنية إنترنت الأشياء قضاء الكثير من الوقت في مساعدة الاتصال بين الأجهزة المختلفة.
ما هو مثال تكنولوجيا إنترنت الأشياء?
على الرغم من أن التكنولوجيا تبدو أكثر تعقيدا, إنه سهل الاستخدام نسبيًا. وهو أكثر أمانا, اقتصادية, وكل شيء عن جعل الحياة أسهل. يتم استخدام تقنيات إنترنت الأشياء بشكل متكرر في قطاعات مثل; حماية ذكية, الرعاىة الصحية, أتمتة الأعمال, زراعة, بحث, تصنيع, مواصلات, صناعات التعليم والترفيه.
الرعاية الطبية الذكية
عندما يتم دمج تكنولوجيا إنترنت الأشياء مع الرعاية الصحية, يمكن للمرضى استخدام بعض الأجهزة الذكية القابلة للارتداء المنتشرة في قطاع الرعاية الصحية لاستكمال الكشف عن بعض التدابير الأساسية, على سبيل المثال, درجة حرارة, معدل ضربات القلب, ضغط الدم, إلخ.
تمكننا الأجهزة الذكية القابلة للارتداء من إدارة سجلاتنا الصحية بسهولة لأنها تسجل كميات كبيرة من البيانات المتعلقة بالصحة. أيضًا, يمكنك معرفة المزيد عن صحتك عن طريق إرسال معلوماتك الصحية إلى المستشفى, حيث يمكنك استشارة الأطباء عن بعد وتلقي المشورة الطبية.
الخدمات اللوجستية الذكية
الخدمات اللوجستية الذكية هو مصطلح شائع لحالات استخدام التقنيات الجديدة في قطاع الخدمات اللوجستية. إنه فهم تحليل النظام, وعي, ووظائف المعالجة في علاقات مختلفة مثل التخزين, التعبئة والتغليف, مواصلات, التحميل والتفريغ. علاوة على ذلك, تُستخدم الخدمات اللوجستية الذكية أيضًا لدعم تقنيات المعلومات مثل البيانات الضخمة, إنترنت الأشياء, والذكاء الاصطناعي. إن فهم الخدمات اللوجستية الذكية يمكن أن يقلل بشكل كبير من تكلفة النقل في الصناعات المختلفة, تعزيز كفاءة النقل, وتحسين مستويات الأتمتة والذكاء في قطاع الخدمات اللوجستية. في قطاع الخدمات اللوجستية, يتم تكرار تطبيق إنترنت الأشياء بشكل أساسي في ثلاثة جوانب: مراقبة النقل, إدارة المستودعات, وخزانة صريحة ذكية.
النقل الذكي
تعتبر أنظمة النقل واحدة من حالات الاستخدام الواعدة في إنترنت الأشياء. يعد النقل الذكي مخصصًا فريدًا لإنترنت الأشياء. قطاعات حالة الاستخدام الأساسية هي; تكنولوجيا نقل المعلومات, تكنولوجيا البيانات المتقدمة, تكنولوجيا معالجة الكمبيوتر, إلخ. تُستخدم وسائل النقل الذكية للجمع بين الأفراد بشكل عفوي, المركبات والطرق, تطوير بيئات النقل, ضمان الأمن المروري, وتعزيز استخدام الموارد. يركز النقل الذكي على خمسة سيناريوهات للتطبيقات الصناعية. يشملوا; مواقف ذكية, الحافلات الذكية, شبكات السيارة, دراجات مشتركة, وإشارات المرور الذكية.
ثانيًا, مع التطورات في تكنولوجيا إنترنت الأشياء وتكنولوجيا الذكاء الاصطناعي, أصبحت تكنولوجيا المركبات ذاتية القيادة أكثر تقدمًا. يمكن للسائقين استخدام البيانات التي تجمعها أجهزة استشعار السيارة لقيادة سياراتهم بشكل أفضل ومساعدتهم في اتخاذ قرارات فعالة. تتيح المعلومات المجمعة للسائقين توفير الوقت, تجنب الازدحام, والحد من الحوادث المرورية. علاوة على ذلك, توفر البيانات أيضًا بيانات التخطيط الحضري والبناء المباشرة بالإضافة إلى معلومات دقيقة عن الطريق إلى إدارة المرور.
حماية ذكية
جوهرها هو نظام الأمن الذكي. خاصة, وهي تتألف من ثلاثة أجزاء, إنذار, صلاحية التحكم صلاحية الدخول, والرصد. يشكل الأمن سوقًا كبيرًا في تطبيقات إنترنت الأشياء. أنظمة الأمان التقليدية لا يمكن الاعتماد عليها لأنها تستغرق وقتًا طويلاً وتعتمد على الأشخاص بدرجة عالية, بينما يمكن للأمن الذكي تحقيق حكم ذكي من خلال الأجهزة. الجزء الأساسي من الأمن الذكي هو نظام الأمان الذكي, الذي ينقل, مخازن, يحلل ويعالج الصور التي تم جمعها. يشتمل نظام الأمان الذكي المتكامل على التحكم في الوصول, التنبيه والرصد.
مبنى ذكي
ينعكس تطبيق إنترنت الأشياء في المجال المعماري بشكل أساسي في جوانب مثل مراقبة الحرائق, البرق السلطة, مراقبة البناء, إلخ. إن تقدم العلوم والتكنولوجيا يعزز بشكل خاص تطوير المباني الذكية. لذلك, تتيح تقنية إنترنت الأشياء للمباني الاقتراب من اتجاه المباني الذكية. إنه يحظى باهتمام متزايد لأنه حل ذكي شامل يتضمن النقل, تصور, حكم, ذاكرة, وصنع القرار. حالياً, تنعكس المباني الذكية في المقام الأول في جوانب مثل مراقبة الحرائق, الإضاءة الكهربائية, مراقبة البناء, إلخ. إلى جانب توفير الطاقة, تعمل المباني الذكية أيضًا على تقليل تشغيل مشغلي المباني. في المباني القديمة, يمكن لنظام البناء الذكي مراقبة النمل الأبيض, وبالتالي حماية المبنى.
الزراعة الذكية
ومن المتوقع أن يقوم الأشخاص في المزارع الذكية بتركيب عقد استشعار مختلفة في المستقبل القريب لمساعدتهم على تحقيق خصوبة التربة ورطوبتها, درجة الحرارة والرطوبة البيئية, ثاني أكسيد الكربون, وغيرها من المعلومات حول الإنتاج الزراعي. يمكن لشبكات الاتصالات اللاسلكية أيضًا التعرف على التحليل الذكي, الإدراك الذكي, اتخاذ القرار الذكي, تحذير ذكي, والتوجيه المهني عبر الإنترنت للإنتاج الزراعي. إنه يوفر اتخاذ قرارات ذكية, الإدارة البصرية والزراعة الدقيقة للإنتاج الزراعي.
تتضمن الزراعة الذكية إنترنت الأشياء, البيانات الكبيرة, الذكاء الاصطناعي وغيرها من تكنولوجيات المعلومات الجديدة في القطاع الزراعي. الزراعة الذكية هي طريقة جديدة للإنتاج الزراعي تتيح التشخيص الزراعي الافتراضي, مراقبة وإدارة دقيقة للإدارة, تحذير من الكوارث, والرصد عن بعد في الإنتاج الزراعي. وتنقسم الزراعة الذكية إلى مجموعتين: الزراعة وتربية الحيوانات. في الزراعة, وتستخدم الزراعة الذكية لتطوير الأقمار الصناعية, أجهزة الاستشعار, الكاميرات, وغيرها من معدات جمع البيانات. يتم تحقيق الميكنة الذكية في الزراعة الذكية في أتمتة الآلات الزراعية. على الجانب الآخر, يتم تحقيق المزيد من الرقمنة على خدمات منصة البيانات. في تربية الحيوان, يتم تطبيق الزراعة الذكية بشكل رئيسي في التغذية, التكاثر, إنتاج الأمراض ومكافحتها.
انترنت الأشياء(إنترنت الأشياء) حلول
أجهزة تكنولوجيا إنترنت الأشياء القابلة للارتداء
أحد التطورات العالمية لإنترنت الأشياء هو حصولها على استثمارات كبيرة من كبرى الشركات العالمية مثل جوجل وسامسونج. يتم تطوير الأجهزة القابلة للارتداء باستخدام برامج وأجهزة استشعار تقوم بجمع المعلومات وتقديم تعليقات للمستخدم بعد تحليل تلك البيانات بشكل نقدي. إنترنت الأشياء يمكن ارتداؤها تستخدم الأجهزة في المقام الأول في مختلف المجالات, على سبيل المثال, صحة, لياقة بدنية, المراقبة البيئية, صوت و فيديو, إلخ.
اتصال السيارة التلقائي
تعد تقنية إنترنت الأشياء الرقمية مناسبة للتطبيق في مركبة نموذجية لتحسين وظائفها الداخلية. مع ذلك, يمكن استخدام أجهزة الاستشعار والإنترنت لتحسين اتصال إنترنت الأشياء بالسيارات تلقائيًا. وهذا يسمح بالقيادة الذاتية مع الحفاظ على سلامة الركاب.
مدينة ذكية
تعد المدينة الذكية إحدى حالات الاستخدام الرائدة لتقنية إنترنت الأشياء. باستخدام الأنظمة الآلية, يمكن للمدن الذكية أن تجعل حياة سكان المناطق الحضرية أكثر صحة وأكثر وضوحًا. بعض تطبيقات المدن الذكية هي; الأتمتة الحضرية الآلية, مراقبة ذكية, الأمن الحضري, إمدادات المياه, اكتساب الطاقة وإمداداتها, إلخ.
هذه مجرد أمثلة قليلة لكيفية تأثير إنترنت الأشياء على التغييرات في حياتنا. حالياً, يتم استخدام العديد من أجهزة إنترنت الأشياء باستمرار لتحسين حياتنا من خلال التجميع, تدقيق وتحسين المعلومات المختلفة. بعض الصناعات الرئيسية المشاركة في إنترنت الأشياء هي; زراعة, صحة, مواصلات, تصنيع, بنك, دفاع, خدمات الطعام, التنقيب عن النفط, والمباني الذكية.
المتعلقة بتقنيات إنترنت الأشياء
شبكة استشعار لاسلكي
شبكات الاستشعار اللاسلكية (WSN) هي شبكة استشعار موزعة تستخدم المحطات الطرفية لاستشعار وتدقيق العالم الخارجي. تتصل المستشعرات في WSN لاسلكيًا لإعداد الشبكة بمرونة. يمكن لشبكة الاستشعار اللاسلكية الاتصال بالإنترنت لاسلكيًا أو بمساعدة سلك. علاوة على ذلك, يمكن تغيير موقع الجهاز في شبكات الاستشعار اللاسلكية في أي وقت. يشكل الاتصال اللاسلكي شبكة AD hoc متعددة القفزات.
زيجبي
تُعرف أيضًا باسم النحلة الأرجوانية, ال تقنية زيجبي هي مسافة قصيرة, بروتوكول شبكة منخفض السرعة ينقل البيانات لاسلكيًا. وهي تعتمد المواصفات القياسية لـ IEEE 802.15.4 في طبقات الوصول المادية والوسائط. ميزاته الرئيسية هي انخفاض استهلاك الطاقة, سرعة منخفضة, تكلفة منخفضة, منخفضة التعقيد, دعم لعقد الشبكة المتعددة, دعم طبولوجيا الشبكة المختلفة, تعزيز الأمن ومزيد من الموثوقية.
تقنية M2M
تتضمن تقنية آلة إلى آلة حوارًا بين جهازين, حيث يتم نقل البيانات من محطة إلى أخرى. يتكون نظام تطبيق تقنية M2M بشكل أساسي من أجهزة M2M, آلة ذكية, الوسيطة, وشبكة اتصالات. بعض حالات استخدام تقنية M2M نكون; تطبيقات صناعية, التطبيقات المنزلية, تطبيقات البيع بالتجزئة والدفع, تطبيقات الرعاية الصحية, الصناعات اللوجستية والنقل, إلخ.
تقنية تحديد الهوية بموجات الراديو
تحديد تردد الراديو (تتفاعل) هي تقنية تحديد الهوية المبرمجة. يستخدم ترددات الراديو لبث البيانات ثنائية الاتجاه بدون تلامس. تُستخدم ترددات الراديو أيضًا في تقنية RFID لقراءة وكتابة العلامات الإلكترونية وبطاقات الترددات الراديوية. حيث أن العديد من الأفراد يستخدمون في المقام الأول تقنية RFID لنقل البيانات وتحديد الأهداف, وتعتبر واحدة من تكنولوجيا المعلومات الواعدة في القرن الحادي والعشرين.
تقنية إن إف سي
NFC لتقف على الاتصالات الميدانية القريبة. مثل رفيد, تنقل تقنية NFC البيانات عبر اقتران الحث الكهرومغناطيسي في التردد اللاسلكي للطيف. مع ذلك, لا يزال هناك فرق كبير بين التقنيتين. تقنية إن إف سي هو اتصال لاسلكي. إنه يوفر الأمان, سهل, والتواصل السريع. نطاق الإرسال في NFC أصغر قليلاً منه في RFID. يمكن أن يصل نطاق نقل تقنية RFID إلى عدة أو حتى عشرات الأمتار.
ومع ذلك, نظرًا لأن تقنية NFC تتبنى تقنية فريدة لتوهين الإشارة, فهو يتميز بخصائص النطاق الترددي العالي, مسافة قصيرة, عرض النطاق الترددي العالي واستهلاك الطاقة المنخفض من RFID. بالإضافة إلى, تتوافق تقنية البطاقة الذكية غير التلامسية الحالية مع تقنية NFC. أصبحت التكنولوجيا معيارًا رسميًا يتبناه العديد من البائعين الرئيسيين.
بلوتوث منخفض الطاقة (بليه) تكنولوجيا
تعد Bluetooth Low Energy تقنية LAN فريدة من نوعها تم إنشاؤها وتداولها بواسطة تقنية البلوتوث تحالف. قامت مجموعة Bluetooth Special Interest Group في البداية بتطوير تقنية Bluetooth منخفضة الطاقة لحالات الاستخدام المتطورة في الرياضة واللياقة البدنية, الرعاىة الصحية, حماية, منارات, الترفيه المنزلي, إلخ. مقارنة بالبلوتوث الكلاسيكي, تهدف تقنية Bluetooth Low Energy إلى تقليل التكلفة واستهلاك الطاقة بشكل كبير مع الحفاظ على نفس نطاق الاتصال.
الاتجاهات المستقبلية لإنترنت الأشياء
لقد تم تطبيق إنترنت الأشياء بشكل متزايد في مختلف الصناعات, مثل الرعاية الصحية, لوجستيات الاتصالات, تمويل, بيع بالتجزئة, إلخ. قام معهد بكين للأبحاث بتجميع ستة اتجاهات حول مستقبل إنترنت الأشياء العالمي.
يتحكم عرض السوق في اتجاه الطلب
حالياً, يوفر جانب العرض قوة دافعة للنهوض بسوق إنترنت الأشياء, حيث تمثل خدمات الاتصالات والأجهزة الطرفية نسبة عالية نسبيًا. تم تنفيذ التخطيط على التوالي من قبل أفضل الشركات في الصناعة. ومن هنا أدى سوق تكنولوجيا إنترنت الأشياء إلى زيادة عدد الشركات بسرعة. علاوة على ذلك, البنية التحتية للاتصالات هي السوق الرائدة في صناعة إنترنت الأشياء. وذلك لأنه اتصال حيوي بين طبقة شبكة إنترنت الأشياء وطبقة الإدراك. هكذا, إنها تلعب مسؤولية حاسمة في السلسلة الصناعية بأكملها.
زيادة عدد الاتصالات في إنترنت الأشياء الصناعية بنسبة 4.7 مرات
أدى اختراق تكنولوجيا إنترنت الأشياء في مختلف المجالات إلى تحسين مستويات المعلومات والشبكات في الصناعة بشكل كبير. تتزايد نسبة اتصالات إنترنت الأشياء الصناعية بشكل تدريجي, ومن المتوقع أن تنمو 4.7 مرات بنهاية 2025. ويعد هذا النمو أكبر من نطاق نمو المستهلك في اتصالات إنترنت الأشياء.
تتزايد تطورات إنترنت الأشياء في صناعة المركبات تدريجياً
في وسائل النقل الذكية, تطبق شبكات السيارة تقنية إنترنت الأشياء للمساعدة في نقل البيانات عبر المعدات الموجودة على متن السيارة. تساعد منصة معلومات شبكة السيارة هذه على معرفة بيانات السيارة الديناميكية, يعمل على تحسين مستوى أتمتة السيارة ويوفر وظيفة خدمة السيارة عند استخدامها بفعالية.
تسريع تطوير الخدمات اللوجستية الذكية
إن التقدم في تقنيات البيانات مثل البيانات الضخمة وإنترنت الأشياء سيمكن صناعة الخدمات اللوجستية من الخضوع لتحول كبير إلى الخدمات اللوجستية الذكية. إن دعم تقنيات المعلومات للخدمات اللوجستية الذكية سيسمح لهذا المجال بتحقيق وظائف إدراك النظام والمعالجة في الوقت المناسب في الروابط اللوجستية المختلفة مثل النقل, معالجة الدورة الدموية, التخزين, وخدمات المعلومات.
الوفرة السريعة في تطبيق إنترنت الأشياء الذكي
ترتبط آلاف الأجهزة في العالم بنشاط بالإنترنت. شعبية 5تقنية جي ومن المتوقع أن يسمح للمزيد من الأجهزة بالاتصال, نقل المزيد من المعلومات باستخدام الأجهزة المتصلة, وتعزيز نقل البيانات بكفاءة.
أصبح ابتكار الذكاء الاصطناعي أمرًا بالغ الأهمية
سوف تعتمد عمليات البنية التحتية في صناعة إنترنت الأشياء بشكل متزايد على تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي. شركات الخدمات السحابية في إنترنت الأشياء مثل Google, مايكروسوفت, وتم منح أمازون تفويضًا بتقديم فرص الخدمة لجميع المستخدمين. يمكن أن تساعد تقنية الذكاء الاصطناعي تقنية إنترنت الأشياء في تحليل البيانات, سلسلة زمنية عالية الدقة و تحديد الموقع في الوقت الحقيقي لتعزيز فعالية الخدمات اللوجستية والقطاعات الأخرى.
