ما المقصود بإنترنت الأشياء وما هي أجهزة إنترنت الأشياء؟

ما المقصود بإنترنت الأشياء؟

إنترنت الأشياء، أو IoT، عبارة عن نظام من أجهزة الحوسبة المترابطة التي يمكنها جمع البيانات ونقلها عبر شبكة لاسلكية دون تدخل بشري.

لا يتعلق الأمر فحسب بأجهزة الكمبيوتر المحمولة والهواتف الذكية: يمكن تقريبًا توصيل كل شيء يحتوي على مفتاح تشغيل / إيقاف التشغيل بالإنترنت، مما يجعله جزءًا من إنترنت الأشياء. على سبيل المثال، قد يكون "الشيء" في إنترنت الأشياء شخصًا يرتدي جهازًا لتنظيم ضربات القلب، أو كاميرا تبث مباشرة لقطات لحيوانات برية في المياه الساحلية، أو سيارة مزودة بحساسات مدمجة لتنبيه السائق بالمخاطر المحتملة. وبشكل أساسي، من الممكن أن يكون أي كائن يمكن تخصيص عنوان بروتوكول إنترنت (IP) له ويمكنه نقل البيانات عبر شبكة جزءًا من إنترنت الأشياء.

كيف يعمل إنترنت الأشياء؟

يتكون نظام إنترنت الأشياء من حساسات / أجهزة تتواصل مع الخدمة السحابية من خلال شكل من أشكال الاتصال. وبمجرد وصول البيانات إلى الخدمة السحابية، يعالجها البرنامج ويقرر ما إذا كان هناك إجراء ينبغي تنفيذه، مثل ضبط الحساسات / الأجهزة، دون الحاجة إلى إدخال من المستخدم أو إرسال تنبيه.

توجد أربعة عناصر مميزة لأي نظام إنترنت الأشياء كامل. الحساسات أو الأجهزة والاتصال ومعالجة البيانات وواجهة المستخدم. ولندرس كل عنصر على حدة:

الحساسات / الأجهزة

تجمع البيانات من بيئتها. وقد يحتوي الجهاز على حساسات متعددة - على سبيل المثال، يحتوي الهاتف الذكي على نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) وكاميرا ومقياس تسارع وما إلى ذلك. وبشكل أساسي، يجمع الحساس أو الحساسات البيانات من البيئة لغرض معين.

الاتصال

بمجرد أن يجمع الجهاز البيانات، يحتاج إلى إرسالها إلى الخدمة السحابية. ويفعل ذلك بطرق مختلفة - بما في ذلك اتصال Wi-Fi والبلوتوث والأقمار الصناعية وشبكات المنطقة الواسعة منخفضة الطاقة (LPWAN) أو الاتصال مباشرة بالإنترنت عبر الإيثرنت. وسيعتمد خيار الاتصال المحدد على تطبيق إنترنت الأشياء.

معالجة البيانات

بمجرد وصول البيانات إلى الخدمة السحابية، يعالجها البرنامج وقد يقرر تنفيذ إجراء. وقد يتضمن ذلك إرسال تنبيه أو ضبط الحساسات أو الجهاز تلقائيًا دون إدخال من المستخدم. لكن في بعض الأحيان قد الإدخال من المستخدم مطلوبًا، حيث يأتي دور واجهة المستخدم.

واجهة المستخدم

في حالة الاحتياج إلى إدخال من المستخدم أو إذا كان المستخدم يريد فحص النظام، تتيح واجهة المستخدم ذلك. ويتم إرسال أي إجراءات ينفذها المستخدم في الاتجاه المعاكس عبر النظام. من واجهة المستخدم إلى الخدمة السحابية والعودة إلى الحساسات / الأجهزة لإجراء التغيير المطلوب.

ستختلف بروتوكولات الاتصال والشبكات والتواصل الدقيقة التي تستخدمها الأجهزة المعتمدة على الويب حسب تطبيقات إنترنت الأشياء المحددة. ويستخدم إنترنت الأشياء الذكاء الاصطناعي (AI) والتعلم الآلي بصورة متزايدة لإضفاء السهولة والسرعة على عمليات جمع البيانات.

تطبيقات إنترنت الأشياء

توجد مجموعة كاملة من تطبيقات إنترنت الأشياء. ويتضمن بعض أشهر هذه التطبيقات ما يلي:

الأجهزة القابلة للارتداء

ربما تكون الأجهزة القابلة للارتداء الجانب الأكثر وضوحًا في إنترنت الأشياء للمستخدم اليومي. وتشمل أجهزة تتبع اللياقة البدنية والساعات الذكية والنظارات الذكية وسماعات الواقع الافتراضي، وغيرها.

المنازل الذكية

يتصل نظام المنزل الذكي بالأجهزة لأتمتة مهام محددة ويتم التحكم فيه عن بُعد عادة. وقد تشتمل أجهزة إنترنت الأشياء في المنازل الذكية على سبيل المثال أجهزة المطبخ اللاسلكية وأنظمة الموسيقى التي تستشعر الحالة المزاجية والإضاءة الذكية والستائر الآلية والنوافذ والأبواب الآلية وعدادات المرافق الذكية وما إلى ذلك.

المدن الذكية

تستخدم المدن الذكية أجهزة إنترنت الأشياء مثل الحساسات والعدادات المتصلة لجمع البيانات وتحليلها. ويمكن استخدام هذه البيانات لتحسين البنية التحتية والمرافق العامة والخدمات.

السيارات ذاتية القيادة

تحتوي السيارات ذاتية القيادة عادة على نظام تقني معتمد على إنترنت الأشياء يشارك المعلومات حول السيارة نفسها بالإضافة إلى الطريق الذي تسير فيه. ويتم جمع وتحليل البيانات حول حركة المرور والملاحة والبيئة الخارجية والمزيد بواسطة أنظمة الكمبيوتر في السيارة لتمكينها من قيادة نفسها.

البيع بالتجزئة

يتزايد استخدام إنترنت الأشياء في البيع بالتجزئة. على سبيل المثال، فكر في عمليات السداد الآلية، والخصومات المخصصة، والرفوف الذكية (التي تنبه بائع التجزئة عندما يوشك المخزون على النفاد)، والموظفين الآليين، وإدارة سلسلة التوريد المحسّنة. ويعد Amazon Go – المتجر المبتكر من أمازون – مثالاً على إنترنت الأشياء الذي يسد الفجوة بين الإنترنت والمتاجر الفعلية. ولا تتعامل المتاجر بالنقود حيث يتم خصم الأموال من محافظ أمازون الخاصة بالعملاء. وتضيف أيضًا السلع إلى عربات العملاء في الوقت الفعلي عند اختيار المنتجات من الرفوف.

الرعاية الصحية عن بُعد

تشير الرعاية الصحية عن بُعد - التي تسمى أحيانًا التطبيب عن بُعد - إلى تقديم الخدمات الصحية عبر التقنية. ويعد إنترنت الأشياء (IoT) جانبًا أساسيًا من جوانب الرعاية الصحية عن بُعد (يستخدم اختصار IoMT أحيانًا للإشارة إلى إنترنت الأشياء الطبية). وتشمل الأمثلة التشخيص الطبي عن بُعد، والاتصالات الرقمية للتصوير الطبي، واستشارات الفيديو مع المتخصصين، وما إلى ذلك.

الزراعة الذكية

تتضمن الزراعة الذكية استخدام التقنية الرقمية لتحسين جهود الزراعة. على سبيل المثال، قد يستخدم المزارعون حساسات وكاميرات وأجهزة أخرى متصلة لتحسين الرؤية العامة لمزارعهم وتعديل العمليات لتحسين إنتاجهم.

هذه القائمة ليست شاملة - ويُغير إنترنت الأشياء العمليات وطرق العمل عبر العديد من الصناعات. وتشمل أمثلة أجهزة إنترنت الأشياء الهواتف الذكية والثلاجات الذكية والساعات الذكية وأجهزة تتبع اللياقة البدنية وأجهزة إنذار الحريق الذكية وأقفال الأبواب الذكية والدراجات الذكية والحساسات الطبية وأنظمة الأمان الذكية بالإضافة إلى تطبيقات المساعدة الافتراضية مثل Alexa وGoogle Home - والقائمة تطول.

تاريخ إنترنت الأشياء

يُنسب مصطلح "إنترنت الأشياء" في الغالب إلى كيفن أشتون. وفي عام 1999، عمل أشتون في تحسين سلسلة التوريد لشركة بروكتر وغامبل واستخدم العبارة كعنوان لعرض تقديمي لمشروع حساس جديد كان يعمل عليه، وذاع صيتها. ومع ذلك، يسبق إنترنت الأشياء التسمية:

سبعينيات القرن العشرين: عُرفت فكرة الأجهزة المتصلة في ذلك الوقت باسم "الحوسبة المنتشرة".

أوائل ثمانينيات القرن العشرين: تم اختراع أول جهاز إنترنت أشياء في العالم في جامعة كارنيغي ميلون. وابتكرت مجموعة من الطلاب طريقة للتأكد من أن آلة بيع الكوكاكولا في الحرم الجامعي أبلغت عن محتوياتها من خلال شبكة لتوفر عليهم وقت الذهاب إلى الآلة إذا كانت خالية من المشروبات. ولجأوا إلى تركيب مفاتيح صغيرة في الآلة للإبلاغ عن عدد علب الكولا المتاحة وما إذا كانت باردة.

1990: قام جون رومكي بتوصيل محمصة خبز بالإنترنت لأول مرة.

1991: استخدمت مجموعة من الطلاب في جامعة كامبريدج أول نموذج أولي لكاميرا الويب لمراقبة كمية القهوة المتوفرة في وعاء القهوة بمختبر الكمبيوتر. وفعلوا ذلك بواسطة برمجة كاميرا الويب لالتقاط صور ثلاث مرات في الدقيقة لوعاء القهوة. وأرسلت الكاميرا الصور إلى أجهزة الكمبيوتر المحلية حتى يتمكن المستخدمون من التحقق مما إذا كانت القهوة متوفرة.

2000: قدمت إل جي إلكترونيكس أول ثلاجة في العالم متصلة بالإنترنت. وأتاح هذا للمستهلكين تسوق طعامهم عبر الإنترنت وإجراء مكالمات فيديو.

2008: عُقد المؤتمر الدولي الأول لإنترنت الأشياء في عام 2008 في سويسرا.

2010: بدأ مصطلح إنترنت الأشياء يكتسب زخمًا. وأصبح معروفًا أن خدمة StreetView من Google لم تنشئ صورًا بزاوية 360 درجة فحسب، بل قامت أيضًا بتخزين بيانات شبكات Wi-Fi الخاصة بالأشخاص. أدى ذلك إلى نقاش حول ما إذا كانت Google تخطط ليس فقط لفهرسة الإنترنت لكن أيضًا لفهرسة العالم المادي. وفي العام نفسه، أعلنت الحكومة الصينية أن إنترنت الأشياء سيكون أولوية استراتيجية في خطتها الخمسية.

2011: أدرجت شركة غارتنر، وهي شركة أبحاث السوق التي ابتكرت "منحنى نضج التقنيات الناشئة"، إنترنت الأشياء كظاهرة ناشئة حديثًا في قائمتها.

2012: عُقد أكبر مؤتمر للإنترنت في أوروبا - Le Web - تحت شعار "إنترنت الأشياء". وفي الوقت نفسه، بدأت مجلات مثل Forbes و Wired بشكل متزايد في استخدام إنترنت الأشياء كجزء من مفرداتها.

2014: أعلنت غوغل أنها ستشتري Nest مقابل 3.2 مليار دولار، في صفقة جلبت وعي السوق الجماهيري إلى إنترنت الأشياء. وأقيم معرض الإلكترونيات الاستهلاكية (CES) في لاس فيغاس في العام نفسه واختار عنوان إنترنت الأشياء كموضوع للفعالية.

منتصف / أواخر عام العقد الثاني من القرن الحادي والعشرين : خلال هذه الفترة، أصبحت الأجهزة المزودة باتصال Wi-Fi مدمجة واتصال 3G/4G أصغر حجمًا وأكثر قوة وإنتاجها أقل تكلفة. وأدى هذا إلى زيادة انتشار إنترنت الأشياء.

بحلول عام 2021، تشير التقديرات إلى وجود أكثر من 46 مليار جهاز متصل بإنترنت الأشياء، ويتوقع الخبراء أن يرتفع هذا الرقم إلى أكثر من 100 مليار جهاز بحلول عام 2030.

إنترنت الأشياء - الإيجابيات والسلبيات

يدعي المراقبون أن إنترنت الأشياء يتضمن مزايا وعيوب. وهي تشمل:

إيجابيات إنترنت الأشياء:

الكفاءة – تتيح التفاعلات من آلة إلى آلة المزيد من الكفاءة، وتوفر الوقت للأشخاص للتركيز على المهام الأخرى.

التشغيل الآلي – يؤدي التشغيل الآلي إلى توحيد المهام، مما قد يؤدي إلى تحسين جودة الخدمة وتقليل الحاجة إلى التدخل البشري.

توفير التكاليف – يمكن أن تؤدي زيادة الكفاءة والتشغيل الآلي إلي تقليل كل من تكاليف النفايات والعمالة، مما يجعل تصنيع البضائع وتسليمها أقل تكلفة.

مراقبة الجودة – يسهل إنترنت الأشياء الاتصال بشكل أفضل بين الأجهزة، مما يتيح مراقبة الجودة بشكل أفضل.

شفافية أكبر – يمكن أن تؤدي القدرة على الوصول إلى المعلومات من أي مكان وفي أي وقت وعلى أي جهاز إلى تبسيط عملية اتخاذ القرار وزيادة الشفافية.

سلبيات إنترنت الأشياء:

التوافق – بدون معايير التوافق الدولية، قد توجد صعوبات في اتصال الأجهزة من مختلف الشركات المصنعة مع بعضها البعض.

وظائف أقل – نظرًا لتسريع إنترنت الأشياء من التشغيل التلقائي، فإنه يمكن أن يحل محل الوظائف الماهرة من مكان العمل.

التعقيد – نظرًا للحجم الهائل لشبكة إنترنت الأشياء، مع اعتماد العديد من الأجهزة عليها، يمكن أن يؤدي فشل واحد في أي من البرامج أو الأجهزة إلى عواقب غير متناسبة.

الخصوصية والأمان – مع وجود العديد من الأجهزة اليومية المتصلة بالإنترنت، يتوفر قدر كبير من المعلومات عبر الإنترنت. ويؤدي هذا إلى مخاطر تتعلق بالخصوصية والأمان، التي نستكشفها بمزيد من التفصيل أدناه.

مسائل خصوصية وأمان إنترنت الأشياء

تتضمن بعض مشكلات الخصوصية والأمان الرئيسية المتعلقة بإنترنت الأشياء ما يلي:

كم كبير من البيانات – تولد أجهزة إنترنت الأشياء بشكل تراكمي كمية هائلة من البيانات. ويؤدي هذا إلى إنشاء نقاط دخول محتملة للمتسللين وترك المعلومات الحساسة عرضة للخطر.

قابلية التعرض للاختراق – على سبيل المثال، تمكن فريق من الباحثين من ميكروسوفت وجامعة ميشيغان من العثور على ثغرات أمنية في النظام الأساسي للمنزل الذكي من سامسونغ .

ملف تعريف عام غير مرغوب فيه – يتضمن استخدام أجهزة إنترنت الأشياء عادة قبول شروط الخدمة، لكن لا يكلف الكثير من الأشخاص أنفسهم عناء قراءة المستندات الطويلة ويضغطون على "قبول" على أي حال. وتجمع الشركات معلومات شاملة عن المستخدمين بناءً على أجهزة إنترنت الأشياء التي يمتلكونها - على سبيل المثال، قد تجمع شركة التأمين بيانات حول عاداتك في القيادة بناءً على سيارتك الذكية عند حساب التأمين على الحياة. وينطبق الشيء نفسه على أجهزة تتبع اللياقة البدنية.

التنصت – يستطيع المصنعون أو المتسللون استخدام الأجهزة المتصلة للتنصت على منزل شخص ما.

يمكنك قراءة مقالة Kaspersky حول أفضل الممارسات لأمان إنترنت الأشياء هنا.

ما الذي يحمله المستقبل لإنترنت الأشياء؟

تركيز أكبر على الأمان

نظرًا لحجم وتعقيد إنترنت الأشياء، قد تكون أجهزة إنترنت الأشياء عرضة للهجمات الإلكترونية واختراقات البيانات. وتأخذ الصناعة هذا الأمر على محمل الجد وتعمل على توفير أمان أفضل للمستهلكين. وسنرى في المستقبل استخدامًا أكبر لحلول الأمان المضمنة والشاملة، بالإضافة إلى حلول الحوسبة المتطورة وقواعد البيانات المتسلسلة والذكاء الاصطناعي لأجهزة إنترنت الأشياء.

المزيد من تطبيقات الرعاية الصحية لإنترنت الأشياء

بعد فيروس كورونا المستجد، يبدو من الواضح أن الأجهزة الطبية لإنترنت الأشياء وأنظمة الرعاية الصحية لإنترنت الأشياء ستلعب دورًا بارزًا أكثر من ذي قبل. وتوقع الخبراء حدوث ثورة إنترنت الأشياء في مجال الرعاية الصحية منذ سنوات حتى الآن، وقد أدت الجائحة إلى تسريع وتيرة التقدم. ويتم إجراء المزيد والمزيد من المواعيد الطبية عبر الاستشارات عن بُعد، ونشهد ظهور حلول المراقبة عن بُعد والأجهزة الذكية القابلة للارتداء وأجهزة التتبع الصحية والحساسات القائمة على إنترنت الأشياء.

ظهور المدن الذكية

ستتطلع المدن في جميع أنحاء العالم بشكل متزايد إلى التقنيات الذكية لتحسين الكفاءة التشغيلية ومشاركة المعلومات مع الجمهور وتوفير جودة أفضل للخدمات الحكومية ورفاهية المواطنين.

سيصبح الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي أكثر انتشارًا

ستكون بعض أكبر أوجه الإنفاق على البنية التحتية لإنترنت الأشياء في السنوات المقبلة في الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي. وتنشئ تقنية إنترنت الأشياء المدعومة بالذكاء الاصطناعي آلات ذكية تتيح سلوكيات واتخاذ قرارات ذكية مع تدخل بشري ضئيل أو بدون تدخل بشري.

ستواصل شبكات 5G دفع عجلة النمو

يعني 5G - أو الجيل الخامس اللاسلكي الخلوي - سرعة أكبر. وتعني الشبكات الأسرع تحليل البيانات التي يتم جمعها بواسطة أجهزة إنترنت الأشياء وإدارتها على نطاق أوسع. ومن المحتمل أن يؤدي ذلك إلى تسريع نمو إنترنت الأشياء. ومع ذلك، مع اتصال المزيد من أجهزة إنترنت الأشياء مباشرة بشبكات 5G بدلاً من موجه Wi-Fi، ستظهر مخاوف جديدة تتعلق بالخصوصية والأمان.

المنتجات المقترحة