ظهرت عبارة "إنترنت الأشياء" ومفهومها في الأصل في خطاب ألقاه بيتر تي لويس في سبتمبر 1985. ووصف إنترنت الأشياء (IoT) بأنه اندماج الأفراد والإجراءات والتكنولوجيا جنبًا إلى جنب مع أجهزة الاستشعار ، العناصر القابلة للتوصيل التي تتيح مراقبة الحالة عن بُعد وتعديلها وتحليل الاتجاهات لمثل هذه الكائنات.
نبذة
على مر السنين منذ ظهور هذا المفهوم ، تطور من اتصالات M2M (آلة إلى آلة) عبر شبكات محددة دون أي تدخل بشري ، إلى شبكات استشعار من مليارات الأجهزة الذكية التي تربط الأفراد والأنظمة والآلات والتطبيقات المختلفة عبر السحابة - الشبكات القائمة على تقاسم البيانات مع بعضها البعض.
لذلك ، فإن إنترنت الأشياء ، المعروف أيضًا باسم IoT ، يشمل الآن الشبكة الجماعية للكائنات المترابطة والتكنولوجيا التي تتيح الاتصال بينها وكذلك بينها وبين السحابة.
تساعد تقنية إنترنت الأشياء على دمج الأشياء اليومية مع الإنترنت ، وتسمى هذه "الأشياء" بأجهزة إنترنت الأشياء وتساعد في العمليات في مختلف القطاعات التي تجد فيها تطبيقات.
ما هي تقنية إنترنت الأشياء
العديد من التقنيات تجعل من الممكن عمل إنترنت الأشياء. تعد الشبكة التي تربط الأجهزة في تثبيت إنترنت الأشياء ضرورية لهذا المجال ، وقد تلعب أنظمة لاسلكية أو سلكية متعددة هذا الدور. تتجمع مجموعة من التقنيات معًا لجعل إنترنت الأشياء ممكنًا. قد تشمل بعض هذه التقنيات ؛
# 1. حوسبة الحافة
هذا نوع من تكنولوجيا إطار عمل تكنولوجيا المعلومات. تساعد الحوسبة المتطورة على نقل موارد الحوسبة ، مثل تخزين البيانات ، إلى مكان أقرب بكثير إلى مصدر البيانات ، وبالتالي تقليل استهلاك الموارد ، وزيادة قوة الحوسبة وبالتالي تقليل زمن انتقال الاتصال وزيادة متوسط وقت الاستجابة ، مما يتيح للأجهزة الذكية أداء مهام أخرى غير الإرسال أو الاستلام. البيانات إلى شبكة إنترنت الأشياء الخاصة بهم. تساعد أجهزة إنترنت الأشياء المتطورة ، مثل بوابات إنترنت الأشياء ، على القيام بذلك.
# 2. الاتصال
يجب أن تكون أجهزة إنترنت الأشياء متصلة بالإنترنت لإرسال البيانات التي تم جمعها بواسطة أجهزة الاستشعار والمحركات إلى السحابة. نظرًا لبروتوكولات شبكات الإنترنت ، من السهل توصيل هذه المستشعرات بالسحابة و "الأشياء" الأخرى لنقل البيانات.
تتضمن بعض تقنيات الشبكات هذه ؛
أ. الشبكات اللاسلكية قصيرة المدى
- بلوتوث: هذا معيار لاسلكي لشبكات المنطقة المحلية ، مما يسمح بنقل البيانات بين العقد الثابتة والمتنقلة عبر مسافات قصيرة نسبيًا.
- دقة الضوء (Li-Fi): Light-Fidelity (Li-Fi) هو شكل من أشكال نظام الاتصال اللاسلكي قصير المدى الذي يستخدم الضوء المرئي بدلاً من معيار Wi-Fi لتحقيق نطاق ترددي أعلى.
- الاتصال قريب المدى (NFC): هذه مجموعة من البروتوكولات تسمح لجهازين إلكترونيين بالتفاعل مع أحدهما الآخر في نطاق 4 سم.
- تحديد الترددات الراديوية RFID: تستخدم هذه التقنية المجالات الكهرومغناطيسية لاسترداد البيانات من العلامات الموضوعة في كائنات أخرى.
- واي فاي: Wi-Fi هي تقنية شبكات محلية مبنية على معيار IEEE 802.11 الذي يتيح الاتصال المباشر بين الأجهزة الفردية أو الاتصالات من خلال نقطة وصول مشتركة.
- زيجبي: بروتوكول اتصال شبكات المنطقة الشخصية القائم على IEEE 802.15.4 مع إنتاجية سريعة ومعدلات بيانات منخفضة واستهلاك منخفض للبطارية.
- Z- الموجة: Z-Wave هي تقنية اتصالات لاسلكية بارزة لها العديد من التطبيقات في أتمتة المنزل وصناعات السلامة.
ب. الشبكات اللاسلكية متوسطة المدى
- LTE- متقدم - LTE المتقدم ، هو مواصفات اتصال عالية السرعة للشبكات الخلوية. إنه يوسع التغطية ويزيد الإنتاجية ويقلل زمن الوصول لتحسين معيار LTE.
- 5G - يعتمد عدد كبير من أجهزة إنترنت الأشياء ، لا سيما تلك التي تكون دائمًا في حالة تنقل ، على شبكات 5G اللاسلكية لاتصالها نظرًا لاحتياجاتها العالية من الاتصالات. هذه الميزات الثلاث لشبكات الجيل الخامس هي ؛ يُعد النطاق العريض المتنقل المحسّن (eMBB) ، والاتصالات الضخمة من نوع الجهاز (mMTC) ، والاتصالات فائقة الموثوقية منخفضة زمن الوصول (URLLC) مفيدة جدًا في دعم مكونات إنترنت الأشياء المحددة.
ج. الشبكات اللاسلكية بعيدة المدى
- شبكة واسعة النطاق منخفضة الطاقة (LPWAN): يشير المصطلح إلى الشبكات اللاسلكية ذات الأسعار المنخفضة والبعيدة المدى والتي تتسم بالكفاءة من حيث الطاقة والتكلفة. تشمل التقنيات والبروتوكولات المستخدمة من قبل شبكات LPWAN LoRaWan و Sigfox و NB-IoT و Weightless و RPMA و MIoTy.
- محطة ذات فتحة صغيرة جدًا (VSAT): هنا ، يتم بث معلومات النطاق الضيق والنطاق العريض عبر الأقمار الصناعية باستخدام هوائيات أطباق متواضعة نسبيًا.
د- الشبكات السلكية
- إيثرنت: Ethernet هي تقنية شبكات للأغراض العامة تستخدم محاور أو محولات مع كبلات زوج مجدولة وخطوط ألياف بصرية.
- اتصالات خط الطاقة (PLC): هذا نوع من تقنيات الاتصال التي ترسل البيانات والطاقة عبر الأسلاك الكهربائية. تستخدم المواصفات مثل HomePlug و G.hn PLC لشبكة أجهزة إنترنت الأشياء.
# 3. منصات الحوسبة السحابية
يعتمد إنترنت الأشياء على تخزين البيانات عن بُعد وإدارة الجهاز عبر تقنيات السحابة لإتاحة البيانات لمجموعة متنوعة من الأجهزة المتصلة بالشبكة.
تقوم السحابة بتخزين ومعالجة وتحليل الكميات الضخمة من البيانات التي تنتجها أجهزة إنترنت الأشياء. أصبح تطوير تطبيقات إنترنت الأشياء ونشرها ، فضلاً عن تخزين البيانات وتحليلها ، أمرًا ممكنًا بفضل البنى التحتية للحوسبة السحابية.
# 4. تقنيات الاستشعار والمشغل
تعمل مستشعرات إنترنت الأشياء ، المعروفة أيضًا باسم المستشعرات الذكية ، على تحويل العوامل البيئية إلى معلومات يمكن قراءتها ونقلها بواسطة الأجهزة. يمكن للأجهزة التي تسمى المشغلات تغيير البيئة ماديًا ، على سبيل المثال ، تشغيل أو إيقاف تشغيل المحرك ، وفتح أو إغلاق صمام ، وغيرها من الإجراءات. نظرًا لأنها سمحت للآلات والأجهزة بالتفاعل مع البيئة المادية ، فهي في قلب إنترنت الأشياء.
عندما تعمل المستشعرات والمشغلات معًا لحل المشكلات الخالية من التفاعل البشري ، يمكن تصور الأتمتة. هناك أنواع عديدة من أجهزة الاستشعار. على سبيل المثال ، تحدد مستشعرات درجة الحرارة الحرارة وترجم الاختلافات في درجة الحرارة إلى معلومات. تراقب أجهزة مراقبة الحركة الموجات فوق الصوتية وتقوم بتشغيلها عندما تنكسر الموجات لتحديد الحركة.
# 5. الذكاء الاصطناعي (AI) والتعلم الآلي
أجهزة إنترنت الأشياء التي تستخدم معالجة اللغة الطبيعية (NLP) تجعل من الأسهل على المستهلكين إدخال البيانات والتواصل مع الأجهزة. Amazon Alexa هو مثال نموذجي لأداة إنترنت الأشياء (IoT) التي تستخدم تقنية البرمجة اللغوية العصبية. يعمل التعلم الآلي أيضًا على تحسين قدرة أجهزة إنترنت الأشياء على تحليل البيانات.
تشير عبارة "التعلم الآلي" إلى استخدام برامج وخوارزميات الكمبيوتر للقيام بتحليل البيانات في الوقت الفعلي واتخاذ القرارات. يمكنك تشغيل تقنيات التعلم الآلي هذه في السحابة أو على الحافة.
يمكن للشركات الحصول على رؤى بسرعة وسهولة أكبر بسبب التحسينات في التعلم الآلي وتحليل البيانات ، بالإضافة إلى الوصول إلى أحجام متنوعة وهائلة من البيانات الموجودة في السحابة. إن تطوير هذه التقنيات التكميلية يدفع حدود إنترنت الأشياء ، والبيانات الناتجة عن إنترنت الأشياء في المقابل تغذي هذه التقنيات التكميلية.
# 6. تقنيات الأمان والخصوصية
أصبح أمان وخصوصية إنترنت الأشياء أكثر أهمية مع انتشار عمليات نشر إنترنت الأشياء. لا يمكن للهجمات الإلكترونية الوصول إلى أجهزة إنترنت الأشياء أو البيانات التي تتلقاها بسبب أشياء مثل التشفير ، وضوابط الوصول ، وأنظمة كشف التسلل.
تطبيقات إنترنت الأشياء
هناك العديد من التطبيقات الاستهلاكية والصناعية لإنترنت الأشياء. تشمل الأمثلة على الاستخدامات المنزلية أمن المنزل ، وأجهزة تنظيم الحرارة ، وتركيبات الإضاءة. من المرجح أن تستفيد الصناعات والقطاعات التي تستخدم أجهزة الاستشعار لأنشطتها أكثر من تطبيقات إنترنت الأشياء.
تتضمن بعض التطبيقات الشائعة ؛
# 1. قطاع الرعاية الصحية
يمكن استخدام أجهزة إنترنت الأشياء في قطاع الرعاية الصحية لمراقبة المرضى عن بُعد وجمع المعلومات المتعلقة بمؤشراتهم الحيوية ، مثل معدل ضربات القلب وضغط الدم وتشبع الأكسجين ، في الوقت الفعلي. من خلال تحليل بيانات المستشعر هذا ، من الممكن تحديد الاتجاهات واكتشاف المشكلات الصحية المحتملة قبل أن تزداد سوءًا. تعمل أجهزة إنترنت الأشياء أيضًا على تتبع الإمدادات الطبية ، والتعامل مع المخزونات ، ومعرفة ما إذا كان المرضى ملتزمون بعلاجاتهم.
تطبيق آخر في الرعاية الصحية هو مراقبة الأصول. غالبًا ما يكون الوضع الدقيق لمعدات دعم المريض ، مثل الكراسي المتحركة ، معلومات ضرورية للأطباء والممرضات والمسؤولين. من خلال تركيب الكراسي المتحركة في المستشفى بأجهزة إنترنت الأشياء ، يمكن مراقبتها من تطبيق مراقبة أصول إنترنت الأشياء ، مما يسمح لأي شخص يبحث عن كرسي متحرك بتحديد أقرب كرسي متحرك على الفور. من أجل ضمان الاستخدام السليم والمحاسبة المالية للأصول المادية في كل قسم ، يمكن تتبع العديد من أصول المستشفى بهذه الطريقة.
# 2. الصناعة التحويلية
تمتلك أجهزة إنترنت الأشياء الصناعية العديد من التطبيقات في التصنيع ، بما في ذلك مراقبة الأداء واكتشاف المشكلات وتحسين العمليات. على سبيل المثال ، لضمان أن البيئة مثالية لإنشاء سلع حساسة ، يمكن استخدام أجهزة استشعار لتتبع درجة الحرارة والرطوبة في منشأة التصنيع.
بالإضافة إلى إدارة سلاسل التوريد والمخزون وجودة المنتج ، فإن أجهزة إنترنت الأشياء مفيدة أيضًا في تتبع المخزون. تعد إنترنت الأشياء الصناعية مجالًا كبيرًا من التكنولوجيا الجديدة حيث لها اختصارها الخاص: IIOT ، والتي تعني "إنترنت الأشياء الصناعي".
# 3. تطبيقات السيارات
ينطوي نشر تطبيقات إنترنت الأشياء على إمكانية تحقيق فوائد كبيرة لـ صناعة السيارات. بالإضافة إلى مزايا استخدام إنترنت الأشياء في التصنيع ، يمكن لأجهزة الاستشعار تحديد الأعطال الوشيكة في المركبات الموجودة بالفعل على الطرق ويمكن أن تزود السائق بالمعلومات والاقتراحات. قد يتعلم موردو ومصنعي السيارات المزيد حول كيفية الحفاظ على تشغيل المركبات وإطلاع مالكي السيارات جيدًا بسبب البيانات المجمعة التي تم جمعها بواسطة التطبيقات المستندة إلى إنترنت الأشياء.
# 4. تطبيقات النقل
هناك عدة طرق يمكن من خلالها استخدام إنترنت الأشياء في قطاع النقل ، لا سيما في الاتصالات بين المركبات وداخلها ، ومواقف السيارات الذكية ، والتحكم الذكي في حركة المرور ، وتحصيل الرسوم ، والخدمات اللوجستية ، وإدارة الأسطول ، والتحكم في المركبات ، والسلامة ، والمساعدة على الطريق. يمكن أن توفر إنترنت الأشياء أيضًا اتصالات V2X و V2V و V2I و V2P (من مركبة إلى كل شيء ومن مركبة إلى مركبة ومن مركبة إلى بنية تحتية ومن مركبة إلى مشاة) بين السيارات ونظام النقل.
بالإضافة إلى ذلك ، قد يتم إنشاء مستشعرات لتتبع درجة الحرارة والتتبع والتتبع داخل المخزون نفسه. إن أنظمة مراقبة إنترنت الأشياء التي تعطي تنبيهات عندما ترتفع درجات الحرارة أو تنخفض إلى مستوى يهدد المنتجات أثناء النقل ، ستكون مفيدة للغاية لصناعات الأغذية والمشروبات والزهور والأدوية. لأنها تحمل في كثير من الأحيان مخزونًا حساسًا لدرجة الحرارة.
تسمح حلول اتصال إنترنت الأشياء للسيارات بقيادة نفسها ، وتتبع استخدام الوقود ، والبنية التحتية للطرق المترابطة.
# 5. قطاعي
يمكن لشركات البيع بالتجزئة إدارة المخزون بسهولة ، وتحسين خدمة العملاء ، وتبسيط سلسلة التوريد ، وخفض التكاليف باستخدام تطبيقات إنترنت الأشياء.
على سبيل المثال ، يمكن استخدام المستشعرات لمراقبة سلوك العميل وتتبع حركة القدم في المتجر ، مما يمكّن تجار التجزئة من إطلاق تنبيهات للعناصر التي تنخفض ، بالإضافة إلى ترتيب المنتجات بشكل أفضل وتعزيز رضا العملاء. إدارة سلسلة التوريد ومراقبة المخزون ومراقبة الشحن كلها ممكنة بمساعدة أجهزة إنترنت الأشياء.
أمثلة إنترنت الأشياء
فيما يلي بعض الأمثلة الشائعة لأجهزة إنترنت الأشياء:
# 1. أجهزة المنزل الذكية:
الأدوات الذكية هي أجزاء من التكنولوجيا يمكنها التواصل مع مستخدميها وفهم ما يريدون. تعتبر الترموستات وأنظمة الأمان مثالين على الأجهزة المنزلية الذكية التي يمكنها أداء بعض المهام دون تدخل بشري. تتمثل الأهداف الرئيسية لتقنية المنزل الذكي في زيادة كفاءة المنزل وأمانه مع تعزيز الشبكات المنزلية أيضًا.
# 2. التقنيات القابلة للارتداء:
الساعات الذكية هي واحدة من أكثر الأمثلة انتشارًا على إنترنت الأشياء. تستخدم Fitbits وساعات Apple تقنيات إنترنت الأشياء القابلة للارتداء للاتصال بأدوات أخرى (مثل هاتفك الذكي) ومشاركة البيانات معهم. من أجل تتبع مواقع GPS ، غالبًا ما يتصلون أيضًا بالإنترنت.
# 3. المركبات ذاتية القيادة:
يتم استخدام الإنترنت بواسطة السيارات المتصلة والقيادة الذاتية لتبادل البيانات في الوقت الفعلي. تعد كاميرات dashcams الذكية أو أنظمة المعلومات والترفيه أو حتى البوابة المتصلة في السيارة بعض الأمثلة على كيفية القيام بذلك. يقومون بجمع المعلومات من خزانات الوقود ، والعجلات ، والمكابح ، والمسرع ، وعداد السرعة ، وعداد المسافات لتتبع صحة السيارة وأداء السائق. تساعد مستشعرات السيارة في تحديد المناطق المحيطة بها ، وترحيل الفيديو من الكاميرات والتفاعل مع إشارات المرور.
# 4. المدن والمباني الذكية:
أدى تطبيق إنترنت الأشياء إلى تحسين فعالية التخطيط الحضري وصيانة البنية التحتية. تستخدم الحكومات أجهزة إنترنت الأشياء لحل مشاكل البنية التحتية والرعاية الصحية والبيئة. تجد إنترنت الأشياء أيضًا تطبيقات مختلفة في المباني. وتشمل هذه؛ تلك الموجودة في الحرم الجامعي وفي قطاع الأعمال ، لتعزيز كفاءتها التشغيلية.
فيما يلي أمثلة أخرى ؛
- معدات الزراعة المستقلة.
- القياسات الحيوية.
- الأجهزة المتصلة.
- ماسحات الأمن السيبراني.
- تتبع الخدمات اللوجستية.
- معدات المصنع الذكية.
- إنترنت لاسلكي فائق السرعة.
- تتبع المخزون اللاسلكي ، إلخ.
ما هو أمن إنترنت الأشياء
أصبح الأمان والخصوصية أكثر أهمية مع تضاعف أجهزة إنترنت الأشياء. يمكن أن يعرض مجرمو الإنترنت والتهديدات الأخرى سلامة وأمن البيانات الحساسة على العديد من أجهزة إنترنت الأشياء للخطر إذا لم يتم اتخاذ الخطوات الصحيحة لحمايتهم.
تُعرف عملية حماية أجهزة إنترنت الأشياء والشبكات التي تستخدمها بأمن إنترنت الأشياء (IoT). بالإضافة إلى ذلك ، يشير أمان إنترنت الأشياء إلى الاحتياطات والدفاعات للأجهزة المتصلة بالسحابة مثل التشغيل الآلي للمنزل وأنظمة SCADA والكاميرات الأمنية وغيرها من الأجهزة التي ترتبط مباشرة بالسحابة.
الهدف الرئيسي لأمن إنترنت الأشياء هو دعم خصوصية المستخدم وسرية البيانات ، وضمان أمن المعدات والبنى التحتية الأخرى ذات الصلة ، والسماح بالتشغيل السلس للنظام البيئي لإنترنت الأشياء. في أمان إنترنت الأشياء ، تكون المعلومات آمنة لأنها تنتقل من الأجهزة المحلية إلى السحابة. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يحمي الجهاز من التلف.
نظرًا لأن أجهزة إنترنت الأشياء تتفاعل مع السحابة ، يجب أن يغطي أمان إنترنت الأشياء أيضًا نقل البيانات وتخزين تلك البيانات.
نظرًا لكمية البيانات واستخدامها في الصناعات الأساسية والاعتماد عليها في العمليات الأساسية ، قد يهاجم مجرمو الإنترنت إنترنت الأشياء. يتعين على إنترنت الأشياء بالفعل التعامل مع الثغرات الأمنية والاعتداءات بما في ذلك تسلل البرامج الضارة ، والحرمان الموزع للخدمة (DDoS) ، وتسريبات البيانات. تؤكد هذه المخاطر على الحاجة إلى إنشاء أمان قوي لإنترنت الأشياء. لتكون قادرًا على مواكبة تقنية إنترنت الأشياء التي لا تزال قيد التطوير ، يجب أن تستمر الاستراتيجيات والتقنيات والأدوات التي تشكل أمان إنترنت الأشياء في التحسن.
ما هو الفرق بين إنترنت الأشياء وشبكة الأشياء؟
يتمثل الاختلاف الرئيسي بين IoT و WoT في الطبقة التي يؤسس فيها كل منهما اتصالاً بينيًا بين الأجهزة.
ما المقصود بإنترنت الأشياء؟
يصف إنترنت الأشياء (IoT) الأشياء المادية المضمنة مع أجهزة الاستشعار والمحركات التي تتواصل مع أنظمة الحوسبة عبر شبكات سلكية أو لاسلكية - مما يسمح بمراقبة العالم المادي رقميًا أو حتى التحكم فيه.
ما هي إنترنت الأشياء وأمثلة عليها؟
إنترنت الأشياء هي تقنية تسمح لنا بإضافة جهاز إلى كائن خامل (على سبيل المثال المركبات والأنظمة الإلكترونية للمصانع والأسطح والإضاءة وما إلى ذلك) يمكنه قياس المعلمات البيئية وإنشاء البيانات المرتبطة ونقلها من خلال الاتصالات شبكة.
ما هي الأنواع الأربعة من إنترنت الأشياء؟
الأنواع الأربعة لإنترنت الأشياء هي ؛
- إنترنت الأشياء للمستهلك.
- إنترنت الأشياء التجاري.
- إنترنت الأشياء الصناعي.
- البنية التحتية إنترنت الأشياء
وفي الختام
بالنسبة للشركات والمستهلكين والحكومات على حد سواء ، فإن إنترنت الأشياء (IoT) يقود التحول. تقدم الأجهزة والابتكارات الناشئة مثل مكبرات الصوت الذكية والتعلم الآلي و 5 G زيادات كبيرة في الإنتاجية والمزيد من التحكم في المنزل والعمل.
يحتوي إنترنت الأشياء على العديد من التطبيقات في مجالات الصناعة ، والحياة اليومية في المنزل ، والبنية التحتية الذكية على مستوى المدينة. تعد زيادة الإنتاجية والأمان وإدارة الوقت بعضًا من هذه الفوائد. مهما كان الأمر ، لا تزال هناك أسئلة حول أمان إنترنت الأشياء حيث يجب القيام بالمزيد من العمل في تأمين أجهزة إنترنت الأشياء والبيانات التي تم جمعها باستخدام هذه الأجهزة من أجل ضمان نظام بيئي قوي لإنترنت الأشياء.
ما هي أسئلة وأجوبة إنترنت الأشياء
ما هو إنترنت الأشياء وفوائده؟
تتضمن بعض فوائد إنترنت الأشياء ؛
- تحسين إنتاجية الموظفين وتقليل العمالة البشرية.
- إدارة عمليات فعالة.
- استخدام أفضل للموارد والأصول.
- عمليات فعالة من حيث التكلفة.
- تحسين سلامة العمل.
ما هي الكلمة الأخرى لإنترنت الأشياء؟
الأنظمة الذكية هي اسم آخر لإنترنت الأشياء.
هل Netflix عبارة عن إنترنت الأشياء؟
Netflix في حد ذاته ليس إنترنت الأشياء ، ولكنه يستخدم المعلومات التي تم جمعها من أجهزة إنترنت الأشياء.
