1. التعريف

إنترنت الأشياء (IoT) هو "شبكة الإنترنت التي تربط كل شيء"، وهو امتداد وتوسع للإنترنت. فهو يجمع بين مختلف أجهزة استشعار المعلومات والشبكة لتشكيل شبكة ضخمة، تُحقق الترابط بين الناس والآلات والأشياء في أي وقت وفي أي مكان.

يُعد إنترنت الأشياء جزءًا مهمًا من الجيل الجديد من تكنولوجيا المعلومات. تُعرف صناعة تكنولوجيا المعلومات أيضًا باسم "الربط الشامل"، مما يعني ربط الأشياء وكل شيء. لذلك، فإن "إنترنت الأشياء هو إنترنت الأشياء المتصلة". وهذا له معنيان: أولاً، لا يزال جوهر وأساس إنترنت الأشياء هو الإنترنت، وهو شبكة ممتدة وموسعة فوق الإنترنت. ثانيًا، يمتد جانب العميل ويمتد إلى أي عنصر بين العناصر لتبادل المعلومات والتواصل. لذلك، فإن تعريف إنترنت الأشياء هو من خلال تحديد ترددات الراديو، وأجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء، ونظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، مثل جهاز استشعار معلومات الماسح الضوئي بالليزر، وفقًا لاتفاقية العقد، إلى أي عنصر متصل بالإنترنت وتبادل المعلومات والتواصل، من أجل تحقيق التعرف الذكي على الشبكة وموقعها وتتبعها ومراقبتها وإدارتها.

2. التكنولوجيا الرئيسية

2.1 تحديد الترددات الراديوية

تحديد الهوية بموجات الراديو (RFID) هو نظام لاسلكي بسيط يتكون من جهاز استقصاء (أو قارئ) وعدد من أجهزة الإرسال والاستقبال (أو العلامات). تتكون العلامات من مكونات اقتران ورقاقات. تحتوي كل علامة على رمز إلكتروني فريد من نوعه بمدخلات ممتدة، متصل بالجسم المستهدف لتحديده. ينقل هذا الرمز معلومات التردد اللاسلكي إلى القارئ عبر الهوائي، والقارئ هو الجهاز الذي يقرأ المعلومات. تتيح تقنية تحديد الهوية بموجات الراديو للأجسام "التواصل"، مما يمنح إنترنت الأشياء ميزة التتبع. هذا يعني أنه يمكن للناس معرفة الموقع الدقيق للأجسام ومحيطها في أي وقت. يقدر محللو التجزئة في سانفورد سي. بيرنشتاين أن هذه الميزة في إنترنت الأشياء لتحديد الهوية بموجات الراديو يمكن أن توفر لشركة وول مارت 8.35 مليار دولار سنويًا، معظمها في تكاليف العمالة الناتجة عن عدم الحاجة إلى التحقق يدويًا من الرموز الواردة. ساعدت تقنية تحديد الهوية بموجات الراديو قطاع التجزئة في حل اثنتين من أكبر مشاكله: نفاد المخزون والهدر (المنتجات المفقودة بسبب السرقة وتعطل سلاسل التوريد). تخسر وول مارت ما يقرب من ملياري دولار سنويًا بسبب السرقة وحدها.

2.2 الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة

MEMS هي اختصار لـ "الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة". وهي نظام أجهزة دقيقة متكامل يتكون من مستشعر دقيق، ومشغل دقيق، ودائرة معالجة إشارات وتحكم، وواجهة اتصال، ومصدر طاقة. يهدف هذا النظام إلى دمج عمليات جمع ومعالجة وتنفيذ المعلومات في نظام دقيق متعدد الوظائف، مدمج في نظام واسع النطاق، مما يُحسّن بشكل كبير مستوى الأتمتة والذكاء والموثوقية للنظام. إنه مستشعر أكثر عمومية. ولأن أنظمة MEMS تُضفي حيوية جديدة على الأشياء العادية، فإنها تمتلك قنوات نقل بيانات، ووظائف تخزين، وأنظمة تشغيل، وتطبيقات متخصصة خاصة بها، مما يُشكل شبكة استشعار واسعة. هذا يسمح لإنترنت الأشياء بمراقبة الأشخاص وحمايتهم من خلال هذه الأشياء. في حالة القيادة تحت تأثير الكحول، إذا زُرعت مستشعرات دقيقة في السيارة ومفتاح التشغيل، فعندما يُخرج السائق المخمور مفتاح السيارة، يمكن للمفتاح من خلال مستشعر الرائحة اكتشاف رائحة الكحول، وتُرسل إشارة لاسلكية على الفور إشعارًا للسيارة "بالتوقف عن التشغيل"، وستكون السيارة في حالة سكون. في الوقت نفسه، "أمر" هاتف السائق بإرسال رسائل نصية إلى أصدقائه وأقاربه، يُعلمهم بموقعه ويُذكّرهم بالتعامل معه في أسرع وقت. هذه نتيجة كوننا "أشياء" في عالم إنترنت الأشياء.

2.3 من آلة إلى آلة/إنسان

M2M، اختصارًا لـ "آلة إلى آلة/إنسان"، هو تطبيق وخدمة شبكية تعتمد على التفاعل الذكي بين أطراف الآلة. يُمكّن هذا النظام من تحقيق تحكم ذكي في الكائن. تتضمن تقنية M2M خمسة أجزاء تقنية مهمة: الآلة، وأجهزة M2M، وشبكة الاتصالات، والبرمجيات الوسيطة، والتطبيق. بالاعتماد على منصة الحوسبة السحابية والشبكة الذكية، يمكن اتخاذ القرارات بناءً على البيانات التي يتم الحصول عليها من شبكة الاستشعار، ويمكن تغيير سلوك الكائنات للتحكم والتغذية الراجعة. على سبيل المثال، يرتدي كبار السن في المنزل ساعات مزودة بأجهزة استشعار ذكية، ويمكن للأطفال في أماكن أخرى التحقق من ضغط دم والديهم ونبضات قلبهم في أي وقت عبر الهاتف المحمول. عندما يكون المالك في العمل، يقوم المستشعر تلقائيًا بإغلاق الماء والكهرباء والأبواب والنوافذ، ويرسل رسائل إلى هاتف المالك المحمول بانتظام للإبلاغ عن حالة السلامة.

2.4 الحوسبة الذكية

تهدف الحوسبة السحابية إلى دمج عدد من كيانات الحوسبة منخفضة التكلفة نسبيًا في نظام متكامل ذي قدرات حوسبة قوية عبر الشبكة، والاستفادة من نماذج الأعمال المتقدمة لتمكين المستخدمين النهائيين من الحصول على خدمات الحوسبة القوية هذه. ومن المفاهيم الأساسية للحوسبة السحابية التحسين المستمر لقدرة معالجة "السحابة"، وتخفيف عبء المعالجة على جهاز المستخدم، وتبسيطها في النهاية إلى جهاز إدخال وإخراج بسيط، والاستفادة من قدرات الحوسبة والمعالجة القوية "للسحابة" عند الطلب. تحصل طبقة الوعي في إنترنت الأشياء على كمية كبيرة من معلومات البيانات، وبعد نقلها عبر طبقة الشبكة، تضعها على منصة قياسية، ثم تستخدم الحوسبة السحابية عالية الأداء لمعالجتها وتزويدها بذكاء البيانات، لتحويلها في النهاية إلى معلومات مفيدة للمستخدمين النهائيين.

3. التطبيق

3.1 المنزل الذكي

المنزل الذكي هو التطبيق الأساسي لإنترنت الأشياء في المنزل. ومع انتشار خدمات النطاق العريض، أصبحت منتجات المنزل الذكي شاملةً لجميع جوانب الحياة. فباستخدام الهاتف المحمول وغيره من الأجهزة، يمكن للمستخدم التحكم عن بُعد في مكيف الهواء الذكي، وضبط درجة حرارة الغرفة، بل وتعلم عادات المستخدم، مما يتيح التحكم التلقائي في درجة الحرارة، ما يسمح للمستخدمين بالعودة إلى منازلهم في حر الصيف للاستمتاع براحة البال. كما يمكن للمستخدم تشغيل المصابيح الذكية، والتحكم في سطوعها ولون المصابيح، وغيرها. كما يمكن التحكم في توقيت المقبس عن بُعد، ومراقبة استهلاك الطاقة للمعدات، ومخطط توليد الكهرباء، مما يتيح لك معرفة استهلاك الطاقة بوضوح، وتنظيم استخدام الموارد والميزانية. كما يمكن مراقبة نتائج التمارين الرياضية من خلال ميزان ذكي. وتُعد الكاميرات الذكية، وأجهزة استشعار النوافذ والأبواب، وأجراس الأبواب الذكية، وكاشفات الدخان، وأجهزة الإنذار الذكية، وغيرها من معدات المراقبة الأمنية، ضروريةً للعائلات. ويمكنك الخروج في الوقت المناسب للتحقق من حالة أي ركن من أركان المنزل في أي وقت ومكان، والتأكد من عدم وجود أي مخاطر أمنية. لقد أصبحت الحياة المنزلية المملة في ظاهرها أكثر استرخاءً وجمالاً بفضل إنترنت الأشياء.

نحن، شركة OWON للتكنولوجيا، متخصصون في حلول إنترنت الأشياء للمنازل الذكية منذ 30 عامًا. لمزيد من المعلومات، انقر هنا.أوون or send email to sales@owon.com. We devote ourselfy to make your life better!

3.2 النقل الذكي

يُعد تطبيق تقنية إنترنت الأشياء في مجال المرور على الطرق ناضجًا نسبيًا. ومع تزايد شيوع المركبات الاجتماعية، أصبح الازدحام المروري، بل وحتى الشلل المروري، مشكلةً رئيسيةً في المدن. وتُسهم المراقبة الفورية لحالة المرور على الطرق ونقل المعلومات إلى السائقين في الوقت المناسب، مما يُمكّنهم من تعديل مساراتهم في الوقت المناسب، في تخفيف ضغط المرور بفعالية. وقد تم تركيب نظام شحن آلي للطرق (ETC اختصارًا) عند تقاطعات الطرق السريعة، مما يوفر وقت الحصول على البطاقة وإعادتها عند الدخول والخروج، ويُحسّن كفاءة حركة المركبات. ويمكن لنظام تحديد المواقع المُثبت على الحافلة معرفة مسار الحافلة ووقت وصولها في الوقت المناسب، مما يُمكّن الركاب من اختيار المسار المناسب لتجنب إضاعة الوقت. ومع تزايد المركبات الاجتماعية، بالإضافة إلى زيادة الضغط المروري، تُصبح مواقف السيارات أيضًا مشكلةً بارزةً. وقد أطلقت العديد من المدن أنظمة ذكية لإدارة مواقف السيارات على جانب الطريق، تعتمد على منصة الحوسبة السحابية، وتدمج بين تقنية إنترنت الأشياء وتقنية الدفع عبر الهاتف المحمول، لمشاركة موارد مواقف السيارات، وتحسين معدل استخدامها، وراحة المستخدم. ويتوافق النظام مع وضع الهاتف المحمول ووضع تحديد ترددات الراديو. من خلال برنامج التطبيق المحمول، يمكن تحقيق فهم في الوقت المناسب لمعلومات وقوف السيارات وموقع وقوف السيارات، وإجراء الحجوزات مقدمًا وتحقيق الدفع والعمليات الأخرى، مما يحل إلى حد كبير مشكلة "صعوبة وقوف السيارات، صعوبة وقوف السيارات".

3.3 الأمن العام

في السنوات الأخيرة، تكررت التقلبات المناخية العالمية، وتزايدت فجائية الكوارث وضررها. يمكن للإنترنت رصد انعدام الأمن البيئي في الوقت الفعلي، والوقاية منه مسبقًا، والإنذار المبكر، واتخاذ التدابير اللازمة في الوقت المناسب للحد من خطر الكوارث على حياة الإنسان وممتلكاته. في وقت مبكر من عام 2013، اقترحت جامعة بافالو مشروع إنترنت أعماق البحار، الذي يستخدم أجهزة استشعار مُجهزة خصيصًا موضوعة في أعماق البحار لتحليل الظروف تحت الماء، ومنع التلوث البحري، والكشف عن موارد قاع البحر، وحتى توفير تحذيرات أكثر موثوقية من التسونامي. تم اختبار المشروع بنجاح في بحيرة محلية، مما يوفر الأساس لمزيد من التوسع. يمكن لتقنية إنترنت الأشياء إدراك بيانات مؤشر الغلاف الجوي والتربة والغابات وموارد المياه وجوانب أخرى بذكاء، مما يلعب دورًا كبيرًا في تحسين بيئة معيشة الإنسان.