ما هو انترنت الاشياء

الشبكات

ما هو انترنت الاشياء ؟
هو عبارة عن ربط جميع الاجهزة التي نستخدمها بحياتنا اليومية مع بعضها البعض بحيث تتواصل مع بعضها عبر الانترنت دون تدخل مباشر من الانسان و تتبادل البيانات و تحللها وتتخذ القرارات و فقا لأوامر برمجها الانسان و الاجهزة تتفاعل و تعالج التطورات وفقا لها . يتم جمع البيانات من هذه الاجهزة و ارسالها عبر الانترنت للحوسبة السحابية (cloud service) لتقوم بتحليلها و اتخاذ قرارات بناءا على نتائج التحليل و ارسال اوامر لهذه الاجهزة كل هذا يحدث بدون تدخل بشري . انترنت الاشياء يجعل الحياة اسهل تخيل أن ثلاجتك تشتري الطعام و سيارتك تقود نفسها.

حسنا سأقوم بشرح الامر ببساطة , على سبيل المثال الثلاجة و التلفزيون و الغسالة و باقي الاجهزة الموجودة بالمنزل تكون متصلة مع بعضها البعض و تكون متصلة بالأنترنت بحيث تكون متصلة مع برامج او سيرفرات سحابية حيث تقوم السيرفرات بتحليل البيانات القادمة من الاجهزة و تقوم بإرسال اوامر وتقوم الاجهزة بالتصرف بناءا على هذه الاوامر و بالإضافة لذلك تخيل انك تستطيع التحكم بالأجهزة من خلال هاتفك الذكي الذي يرسل اوامر للثلاجة و الغسالة و التلفاز عبر الانترنت .
وكمثال على انترنت الاشياء تخيل و جود جهاز لأصحاب مرض السكري بحيث يقوم الجهاز بقياس نسبة السكر في الدم و ارسالها لسيرفر خاص ليقوم بتحليل النتائج و في حال و جد نسبة السكر مرتفعة يقوم بإرسال امر للجهاز بحقن نسبة معينة من الانسولين .
تخيل حدوث كل ذلك بدون تدخل بشري وبسرعة فائقة من خلال تخاطب الاجهزة مع بعضها البعض .

ما المقصود بالأشياء في انترنت الاشياء ؟
يقصد بالأشياء أي جهاز او كائن يمكن ربطه بالأنترنت مثل الثلاجة و التلفاز و اجهزة الاستشعار و السيارات و أجهزة الانذار و أجهزة التكييف .. الخ .
الانسان نفسه يمكن أن يصبح " شيئا " اذا كان مرتبط بالأنترنت من خلال ساعة او نظارة او الملابس التي يرتديها او معدات طبية عليه او بداخله
باختصار الاشياء هي أي كائن مادي يمكن توصيله بالإنترنت و يصبح بمقدوره التفاعل و التخاطب مع أشياء اخرى عبر الانترنت

فمثلا الماشية في مزرعة المواشي يمكن ان تصبح من الاشياء من خلال أطواق معلقة بها مرتبطة بالإنترنت تتصل أجهزة في مركز مخصص لمراقبة الوضع الصحي للماشية بحيث يرسل تقارير دقيقة لصاحب المزرعة عن وضع الماشية و كيف بإمكانه تحسين الانتاج .. الخ .
عادة يطلق مصطلح " الأشياء " على الاجهزة و الكائنات التي لا يتوقع عادة أن يكون لها اتصال بالإنترنت مثل ساعة ذكية أو ملابس رياضية ذكية او ثلاجة او غسالة .

حجم شبكة إنترنت الأشياء
باختصار شديد إنترنت الأشياء يعيد صياغة و صناعة العالم المادي بحيث يصبح أكثر ذكائنا و تفاعلا بعيدا عن أي تدخل بشري . فكل شيء موجود حولنا يمكن أن يصبح من ضمن إنترنت الأشياء حيث يوجد احصائية تقول بأن 60% من الاجهزة الموجودة الان يتم العمل عليها لتصبح من ضمن إنترنت الأشياء
بحسب Analyst Gartner أن حوالي 8.4 مليار جهاز إنترنت الأشياء قيد الاستخدام في عام 2017 ، بزيادة 31 في المائة عن عام 2016 ، ومن المرجح أن يصل إلى 20.4 مليار جهاز بحلول عام 2020. و هناك احصائيات تقول انه سيصل ل 35 مليار اذا الجميع يتفق على أن عدد الاجهزة (الاشياء ) التي ستكون مرتبطة بالأنترنت تزداد بشكل كبير مع مرور السنوات .

أما على المستوى التجاري , بحسب احصائية ل IDC، الاستثمار العالمي في إنترنت الأشياء وصل ل 772.5 مليار دولار في عام 2018 -بزيادة تقارب 15 في المائة عن 674 مليار دولار التي تم إنفاقها في عام 2017. ويتوقع IDC أن يصل إجمالي الإنفاق إلى 1 تريليون دولار في عام 2020 و 1.1 تريليون دولار في عام 2021.

كيف يعمل إنترنت الأشياء

يتكون نظام إنترنت الأشياء من الأجهزة الذكية المتصلة بالإنترنت والتي تستخدم المعالجات وأجهزة الاستشعار وأجهزة الاتصالات لجمع البيانات التي يحصلون عليها من بيئاتهم وإرسالها عبر شبكة انترنت الاشياء. تقوم أجهزة إنترنت الأشياء بمشاركة بيانات المستشعر التي تجمعها عن طريق الاتصال بإنترنت الأشياء أو أي جهاز آخر حيث يتم إرسال البيانات إما إلى خدمة سحابية لتحليلها أو تحليلها محليًا. في بعض الأحيان، تتواصل هذه الأجهزة مع الأجهزة الأخرى ذات الصلة وتعمل على مشاركة المعلومات التي تحصل عليها مع بعضها البعض. تقوم الأجهزة بمعظم العمل دون تدخل بشري، على الرغم من أن الأشخاص يمكنهم التفاعل مع الأجهزة لضبط اعداداتها أو إعطائهم تعليمات أو الوصول إلى البيانات.

كل جهاز في شبكة انترنت الاشياء يكون مرتبط بعنوان أيبي فريد (IP) لذلك كان ينبغي أن يتم توفير ما يكفي من عناوين IP لكل جهاز من المحتمل أن يصبح من ضمن شبكة انترنت الاشياء لذلك تم ايجاد بروتوكول IPv6 (الإصدار السادس من بروتوكول الإنترنت) الذي يوفر عدد كبير جدا من عناوين الايبي (يقارب 340 تريليون تريليون تريليون) .

لماذا إنترنت الأشياء مهم

تساعد إنترنت الأشياء الأشخاص على العيش والعمل بشكل أكثر ذكاءً بالإضافة إلى التحكم الكامل في حياتهم. بالإضافة إلى تقديم الأجهزة الذكية لأتمتة المنازل، فإن إنترنت الأشياء ضروري للأعمال. يوفر إنترنت الأشياء للشركات نظرة آنية في الوقت الفعلي حول كيفية عمل أنظمة شركاتها حقًا، حيث تقدم نظرة ثاقبة حول كل شيء بدءًا من أداء الآلات وحتى سلسلة التوريد وعمليات النقل والإمداد.

تمكن إنترنت الأشياء الشركات من أتمتة العمليات وتقليل تكاليف العمالة. كما أنه يحسن تقديم الخدمات، مما يجعل تصنيع البضائع وتسليمها أقل تكلفة.

إنترنت الأشياء يمس كل المجالات ، بما في ذلك الرعاية الصحية والتجارة والتصنيع. تساعد المدن الذكية المواطنين على تقليل استهلاك الطاقة، وتستخدم أجهزة الاستشعار المتصلة في الزراعة للمساعدة في مراقبة إنتاج المحاصيل والماشية والتنبؤ بأنماط النمو.

على هذا النحو، يعد إنترنت الأشياء أحد أهم التقنيات في الحياة اليومية وسيستمر في زيادة قوته لأن الكثير من الشركات تدرك أهمية إنترنت الأشياء للحفاظ على قدرتها التنافسية.

فوائد إنترنت الأشياء

· القدرة على الوصول إلى المعلومات من أي مكان وفي أي وقت على أي جهاز.

· تحسين الاتصال بين الأجهزة الإلكترونية المتصلة.

· نقل حزم البيانات عبر شبكة متصلة يوفر الوقت والمال.

· تساعد أتمتة المهام في تحسين جودة خدمات الأعمال وتقليل الحاجة إلى تدخل بشري.

· مراقبة العمليات التجارية الشاملة.

· اتخاذ قرارات أفضل للأعمال.

· تحسين الانتاج وزيادة الايرادات.

· يشجع إنترنت الأشياء الشركات على إعادة التفكير في طرق تعاملهم مع أعمالهم وصناعاتهم وأسواقهم ومنحهم الأدوات اللازمة لتحسين استراتيجيات أعمالهم.

عيوب إنترنت الأشياء

· مع ازدياد عدد الأجهزة المتصلة ومشاركة المزيد من المعلومات بين الأجهزة، تزداد أيضًا احتمالية قيام أحد المتطفلين بسرقة المعلومات السرية.

· قد تضطر الشركات في النهاية إلى التعامل مع أعداد هائلة - ربما حتى ملايين - من أجهزة إنترنت الأشياء، وسيكون جمع البيانات وإدارتها من جميع هذه الأجهزة أمرًا صعبًا.

· إذا كان هناك خلل في النظام، فمن المحتمل أن يصبح كل جهاز متصل تالفًا.

· يصعب على الأجهزة من مختلف الشركات المصنعة التواصل مع بعضها البعض، نظرًا لعدم وجود معيار دولي للتوافق مع إنترنت الأشياء.

بعض الأمثلة على نظام انترنت الأشياء

المنزل الذكي أو السمارت روم

عبارة عن منزل به أجهزة متصلة ويتحكم فيها المستخدم عبر الإنترنت. المنزل الذكي (سمارت روم) هو أحد الأمثلة الشهيرة على إنترنت الأشياء. هذه مصممة لتوفير شعور بالتحكم والأمان والراحة. يمكنك التحكم في مصابيحك، وتشغيل مكيف الهواء قبل وصولك إلى المنزل مباشرةً حتى تحصل على بيئة مريحة. يمكنك أيضا الضبط والتحكم في الإضاءة وفقا لحالتك المزاجية الحالية.

سيارة بدون سائق

سيارة بدون سائق تبدو مخيفة، أليس كذلك؟ ليس بعد الآن مع تطور التكنولوجيا وظهور إنترنت الأشياء، أصبحت السيارات التي تعمل بدون سائق أو السيارات ذاتية القيادة هي التكنولوجيا الآن.

لا تحتاج هذه السيارات المستقلة إلى سائقين، لكن لديها معدات أخرى مثل الإنترنت وأجهزة الاستشعار وهندسة السحابة والمزيد. هذه السيارات تأتي مع معرفة حركة المرور، وظروف الطريق مثل المنعطفات الحادة والزوايا وأكثر من ذلك.

ماذا عن أمن إنترنت الأشياء؟ وهل هي أمنة ضد الهجمات الالكترونية ؟

يعد الأمن أحد أكبر المشكلات في إنترنت الأشياء. تقوم المستشعرات بجمع بيانات حساسة للغاية في كثير من الحالات - على سبيل المثال ما تقوله وتفعله في منزلك. يعد الحفاظ على أمنها ضروري لكسب ثقة المستهلكين من الناحية التجارية ، ولكن سجل أمن الإنترنت حتى الآن كان سيئًا للغاية. العديد من أجهزة إنترنت الأشياء تفتقر إلى القدرة على التصحيح و سد الثغرات ، مما يعني أنها في خطر دائم. يستهدف المتسللون أجهزة إنترنت الأشياء بشكل كبير لسهولة اختراقها ، مثل أجهزة التوجيه وكاميرات الويب ، لأن افتقارهم إلى الأمان يجعل من السهل اختراقهم. و تركت عيوب الامان الموجودة في الأجهزة المنزلية الذكية مثل الثلاجات والأفران مفتوحة للمتسللين. عثر الباحثون على 100000 كاميرا ويب يمكن اختراقها بسهولة ، بينما تم العثور على بعض الساعات الذكية المتصلة بالإنترنت للأطفال والتي تحتوي على ثغرات أمنية تسمح للمتسللين بتتبع موقع مرتديها أو التنصت على المحادثات أو حتى التواصل مع المستخدم.

عندما تصبح تكلفة صنع الأشياء الذكية ضئيلة ، ستصبح هذه المشكلات أكثر انتشارًا وعسيرة الحل. كل هذا ينطبق على الأعمال التجارية أيضًا ، لكن المخاطر أكبر. إن ربط الآلات الصناعية بشبكات إنترنت الأشياء يزيد من المخاطر المحتملة لقيام المتسللين باكتشاف هذه الأجهزة ومهاجمتها. التجسس الصناعي أو الهجوم المدمر على البنية التحتية الحيوية كلاهما مخاطر محتملة. وهذا يعني أن الشركات ستحتاج إلى التأكد من أن هذه الشبكات معزولة ومحمية بتشفير البيانات مع توفير الأمن لأجهزة الاستشعار والبوابات والمكونات الأخرى. ومع ذلك ، فإن الوضع الحالي لتكنولوجيا إنترنت الأشياء يجعل من الصعب ضمان ذلك ، وكذلك الأمر بالنسبة إلى عدم وجود معيار و تخطيط أمني ثابت لأدوات إنترنت.

تعمل انترنت الاشياء (IoT) على سد الفجوة بين العالم الرقمي والعالم المادي ، مما يعني أن اختراق الأجهزة قد يكون له عواقب وخيمة على العالم الحقيقي. اختراق أجهزة الاستشعار التي تتحكم في درجة الحرارة في محطة توليد الكهرباء يمكن أن يخدع المشغلين باتخاذ قرار كارثي ؛ السيطرة على سيارة بدون سائق يمكن أن ينتهي أيضا في كارثة.

ماذا عن الخصوصية وإنترنت الأشياء؟

مع كل هذه المستشعرات التي تجمع البيانات حول كل ما تفعله ، فإن إنترنت الأشياء يمثل صداعًا كبيرًا محتملًا في الخصوصية. مثلا المنزل الذكي: يمكنه معرفة متى تستيقظ (عندما يتم تنشيط ماكينة القهوة الذكية) ومتى تنظف أسنانك (بفضل فرشاة أسنانك الذكية) ، ومحطة الراديو التي تستمع إليها (بفضل السماعة الذكية) ، ما نوع الطعام الذي تتناوله (بفضل الفرن الذكي أو الثلاجة) وماذا يفكر أطفالك (بفضل ألعابهم الذكية) ومن يزورك ويمر بجوار منزلك (بفضل جرس الباب الذكي الخاص بك). تخيل حجم المخاطر في حال قررت شركة ما تجميع هذه البيانات من المستهلكين لمنتجاتها .ما يحدث لتلك البيانات هو مسألة خصوصية مهمة للغاية. لا تقوم جميع شركات المنازل الذكية بتجميع بياناتك وبيعها ، ولكن بعضها يفعل ذلك.

وتجدر الإشارة إلى أنه يمكن دمج بيانات إنترنت الأشياء مع أجزاء أخرى من البيانات لإنشاء صورة مفصلة بشكل مدهش لك. من السهل جدًا اكتشاف الكثير عن شخص ما من خلال قراءة بيانات أجهزة استشعار مختلفة.

إنترنت الأشياء و تحليل البيانات الضخمة (Big Data) ؟

يقوم انترنت الاشياء بإنشاء كميات هائلة من البيانات الناتجة عن المستشعرات الملحقة بأجزاء الاجهزة أو مستشعرات البيئة ، أو الكلمات التي نطلقها على مكبرات الصوت الذكية الخاصة بنا. وهذا يعني أن إنترنت الأشياء محرك كبير لمشاريع تحليل البيانات الضخمة لأنه يسمح للشركات بجمع بيانات ضخمة وتحليلها, وهذا يتطلب مقدرة هائلة على استيعاب كميات كبيرة من البيانات و لذلك ظهرت تقنيات البج داتا (big data) . الشركات تجمع كميات هائلة من البيانات حول تصرف منتجاتها يمكن أن يساعدها على إجراء تحسينات أسرع بكثير .

إنترنت الأشياء و الحوسبة السحابية (cloud computing) ؟

بسبب الكم الهائل من البيانات التي تنشئها تطبيقات إنترنت الأشياء التي تحتاج الى سعات تخزين ضخمة فان العديد من الشركات ستختار القيام بمعالجة البيانات الخاصة بها في خدمات سحابية خارجية يتم الاتصال بها عبر الانترنت توفر خدمات مثل تخزين البيانات و تحليلها ..الخ. يقوم عمالقة الحوسبة السحابية بمغازلة هذه الشركات بالفعل: لدى Microsoft مجموعة Azure IoT الخاصة بها ، بينما توفر Amazon Web Services مجموعة من خدمات إنترنت الأشياء ، وكذلك Google Cloud.
أحد الاتجاهات المحتملة هو أنه مع تطور إنترنت الأشياء ، يمكن إرسال بيانات أقل للمعالجة في السحابة. للحفاظ على انخفاض التكاليف ، يمكن إجراء مزيد من المعالجة على الجهاز مع إرسال البيانات المفيدة فقط إلى السحابة - وهي استراتيجية تُعرف باسم "الحوسبة المتطورة".

كيف تتصل أجهزة انترنت الاشياء بالأنترنت ؟

تستخدم أجهزة إنترنت الأشياء مجموعة متنوعة من الطرق لتوصيل البيانات ومشاركتها ، على الرغم من أن معظمها سوف تستخدم شكلاً من أشكال الاتصال اللاسلكي مثلا ستستخدم المنازل والمكاتب شبكة Wi-Fi قياسية أو بلوتوث (Bluetooth) أو حتى الإيثرنت( اتصال سلكي Ethernet) إذا لم تكن هذه الأجهزة محمولة بشكل خاص , ستستخدم الأجهزة الأخرى اتصالات LTE (نوع من أنواع شبكات الهاتف المحمول) أو حتى اتصالات الأقمار الصناعية للاتصال. ومع ذلك ، فإن العدد الهائل من الخيارات المختلفة قد دفع البعض بالفعل إلى القول بأن معايير اتصالات إنترنت الأشياء تحتاج إلى أن تكون مقبولة و متوافقة مع جميع الاجهزة مثل شبكة Wi-Fi اليوم.

أحد مجالات النمو في السنوات القليلة المقبلة هو استخدام شبكات الجيل الخامس لدعم مشاريع إنترنت الأشياء. توفر 5G القدرة على احتواء ما يصل إلى مليون جهاز في كيلومتر مربع ، مما يعني أنه سيكون من الممكن استخدام عدد كبير من أجهزة الاستشعار في منطقة صغيرة جدًا ، مما يجعل عمليات نشر إنترنت الأشياء الصناعية واسعة النطاق أكثر إمكانية. بدأت المملكة المتحدة للتو تجربة الإصدار 5G و IoT في "مصنعين ذكيين".

إنترنت الأشياء والذكاء الاصطناعي

أجهزة إنترنت الأشياء تولد كميات هائلة من البيانات ؛ التي قد تكون معلومات حول درجة حرارة المحرك أو ما إذا كان الباب مفتوحًا أو مغلقًا أو القراءة من عداد ذكي. يجب جمع وتخزين وتحليل جميع بيانات إنترنت الأشياء هذه. إحدى الطرق التي تستفيد بها الشركات من هذه البيانات هي ارسالها إلى أنظمة الذكاء الاصطناعي (AI) التي ستأخذ بيانات إنترنت الأشياء وتستخدمها في التنبؤ .

على سبيل المثال ، تستخدم Google الذكاء الاصطناعي المسؤول عن نظام تبريد مركز البيانات الخاص بها. يستخدم الذكاء الاصطناعي البيانات التي تم الحصول عليها من الآلاف من أجهزة استشعار إنترنت الأشياء التي و تتنبأ كيف ستؤثر الخيارات المختلفة على استهلاك الطاقة في المستقبل.
باستخدام التعلم الآلي و AI ، تمكنت Google من جعل مراكز البيانات الخاصة بها أكثر فاعلية .

الخاتمة

مازال انترنت الاشياء في طور التجريب بالرغم من وجود منتجات و تطبيقات عليه قد تمت بالفعل ولكن بالتأكيد سوف نشهد في السنوات القادمة انطلاقة صاروخية ستشمل جميع المجالات في الصناعة و الزراعة و الاعمال و الصحة و غيرها .
اتمنى أن يكون المقال قد اضاف معلومات جديدة لديك و أي استفسار لا تتردد في طرحه بالتعليقات.