يشير مصطلح إنترنت الأشياء Internet of Things -واختصارًا IoT- إلى العالم الواسع من الأجهزة المتصلة مع بعضها بعضًا، إذ تزوَّد هذه الأجهزة بمستشعرات مدمجة تعمل على توفير البيانات، كما يمكن التحكم بها عبر الإنترنت، ومن الأمثلة الشائعة على ذلك أجهزة أتمتة المنزل، مثل منظمات الحرارة الذكية، والإضاءة التي يمكن التحكم فيها عن بُعد، وغيرها من مجسات المرور، وأجهزة قياس جودة المياه، ومكونات الشبكة الكهربائية الذكية لتتبع البضائع المصنعة وأساطيل المركبات في جميع أنحاء العالم.
ومع النمو السريع في مجال إنترنت الأشياء، أصبح هناك عدد من المعايير والأدوات والمشاريع والسياسات والأطر والمنظمات المتنافسة التي تسعى لتحديد كيفية تواصل الأجهزة المتصلة في العصر الحديث، ومن هنا تزايدت أهمية المصادر المفتوحة والمعايير المفتوحة، حيث تعمل على ضمان قدرة اتصال الأجهزة مع بعضها اتصالًا صحيحًا، وكذلك مع عمليات المعالجة الخلفية للكميات الهائلة من البيانات الضخمة التي تولدها هذه الأجهزة.
استخدامات أجهزة إنترنت الأشياء
تعتمد كيفية الاستفادة من الأجهزة المتصلة بإنترنت الأشياء على ما إذا كان الهدف منها جمع البيانات أو أتمتة العمليات، وعلى نطاق الاستخدام، وتعمل العديد من الأجهزة الاستهلاكية للأفراد بطريقة غير تقليدية، ومنها ما ذكر أعلاه، وتندرج العديد من هذه الأجهزة في فئة أتمتة المنزل، ومنها:
- الإضاءة الداخلية والخارجية، والمنافذ الكهربائية المتحَكم بها بواسطة أجهزة الاستشعار، وأجهزة ضبط الوقت، والتطبيقات عن بعد.
- منظم الحرارة Thermostat، وأجهزة تغيير الجو الداخلي للمنزل بناءً على معرفة مكانك، وظروف درجة الحرارة الخارجية، وأهدافك في توفير الطاقة.
- الكاميرات، وأجهزة استشعار الحركة، والأقفال التلقائية، وغيرها من أجهزة التحكم في الوصول التي يمكن دمجها في أنظمة الأمان والمراقبة المتقدمة.
- أجهزة استشعار تسرب المياه، وأجهزة إنذار الدخان، واستشعار أول أكسيد الكربون، وغيرها من الأجهزة المصممة لحماية الأشخاص والممتلكات من الحوادث العرضية.
- الغسالات والمجففات والثلاجات وغيرها من الأجهزة التي لها وظائف خاصة، وتنبهك إلى حالتها عن بُعد.
- شواحن السيارات الكهربائية، وبطاريات الشحن المحمولة، والأجهزة الأخرى التي تشحن بذكاء في غير ساعات الذروة، لتوفير المال، وتقليل ذروة الطلب على الطاقة.
بالإضافة إلى أجهزة أخرى، مثل مستشعرات معدل ضربات القلب القابلة للارتداء، وأجهزة مراقبة الأطفال، وأجهزة استشعار النوم، والمصممة للمساعدة في المهام اليومية أو المساعدة في تتبع المعلومات الحيوية وغير الحيوية، وأصبحت العديد من الأجهزة، مثل السيارات، عبارةً عن شبكة من المستشعرات التي تتعقب أنواعًا من المعلومات حول أدائها وسلامتها، مما مكّن من توفير ميزات وخيارات ترفيهية جديدة.
تختلف أجهزة إنترنت الأشياء في الحكومات والشركات والمؤسسات قليلًا عن الأجهزة الموجهة للأفراد، وتركز عمومًا على جمع البيانات التي يمكن معالجتها وتصورها، وغالبًا ما تكون هذه البيانات آنيةً real-time data، مثل:
- تستطيع شركات المرافق العامة التنبؤ بالطلب على الطاقة والمياه بدقة، مما يقلل الإهدار.
- تساعد المستشعرات البيئية المتقدمة، مثل أجهزة مراقبة المياه والضوضاء وجودة الهواء، في فهم مصادر التلوث وآثاره، قبل أن تؤثر سلبًا على النظام البيئي وصحة الإنسان.
- يمكن لوكالات السلامة العامة تطوير أنظمة إنذار مبكر أكثر تقدمًا للكوارث الطبيعية، مثل الزلازل والفيضانات، والحصول على بيانات أفضل لتقديم الخدمات الحيوية، مثل مكافحة الحرائق وتقديم الإغاثة الإنسانية.
- يمكن للشركات والحكومات تتبع الموقع الحالي لأساطيل المركبات، وقطع الغيار، والمنتجات، وعينات الرعاية الصحية والأدوية.
- يمكن للحكومات المحلية تتبع مواقف السيارات في الوقت الفعلي، وطلبات العبور، ومعرفة متى تصل حاويات القمامة إلى سعتها القصوى، لتوفير خدمات أفضل والتخطيط للمستقبل.
وتوجد العديد من الأمثلة الأخرى أيضًا، ومن المتوقع أن يُطوَّر المزيد منها في السنوات القادمة.
أهمية المعايير المفتوحة لإنترنت الأشياء
قد لا تتمكن الأجهزة من الاتصال مع بعضها البعض دون معايير مفتوحة open standards وبروتوكولات مشتركة، إذ تتصل العديد من أجهزة إنترنت الأشياء بالإنترنت في النهاية، إلا أن الطرق المستخدمة للتواصل مع بعضها البعض ومع مراكز التحكم المحلية غالبًا ما تكون محتكرةً أو موثقةً توثيقًا ضعيفًا، فبدون أساس مشترك للاتصال، قد تكون مقيدًا بمزود واحد لجميع الأجهزة، ومن الممكن أن تُترك عالقًا مع مجموعة من الأجهزة غير الصالحة للعمل؛ لأن الشركة المصنعة للأجهزة توقفت عن العمل أو قررت إيقاف الدعم لأجهزتك.
وتعمل منظمات مثل AllSeen Alliance، وهي أحد مشاريع مؤسسة Linux Foundation، على إنشاء أطر عمل مشتركة للأجهزة، لتكون قادرةً على التواصل مع بعضها بعضًا مهما كانت الشركة المصنعة.
التعامل مع البيانات الضخمة
مع وجود مليارات من الأجهزة المتصلة بالإنترنت قيد الاستخدام حاليًا، والذي يُتوقَّع أن يصل لعشرات المليارات من الأجهزة الأخرى المتصلة عبر الإنترنت في السنوات القليلة المقبلة، تجمع أعداد ضخمة من أجهزة الاستشعار الجديدة البيانات حول العالم، لذلك تحتاج المنظمات التي تستخدم شبكات من أجهزة الاستشعار إلى طريقة لمعالجة جميع البيانات الجديدة التي تتلقاها وتخزنها.
ولا تتطلب هذه البيانات المجمعة مقاييس تخزين ومعالجة مختلفين وحسب، بل تتطلب تقنيات جديدةً أيضًا، وتسمح لنا التطورات الجديدة في الذكاء الاصطناعي artificial intelligence وتعلم الآلة machine learning وتنقيب البيانات data mining بالعثور على أنماط من البيانات لن تستطيع أساليب التحليل التقليدية أن تتعامل معها، ولكن أدوات البيانات الضخمة مفتوحة المصدر تجعل تحليل هذه الأنماط ممكنًا.
أهمية الأمن في مجال إنترنت الأشياء
مع دخول المزيد من الأجهزة إلى منازلنا، والتي تجمع بيانات حول كل جانب من جوانب حياتنا؛ أصبح الأمان والخصوصية من أبرز الاهتمامات، وعلى الرغم من أن سياسة الخصوصية تحدد العديد من قضايا الخصوصية، إلا أن التكنولوجيا في حد ذاتها تعد جزءًا مهمًا من الأمان، وهذا أحد الأسباب التي تجعل المصدر المفتوح مهمًا لإنترنت الأشياء.
يعمل كل جهاز قادر على الاتصال بشبكة على الأقل على نظام تشغيل أولي بجانب التعليمات البرمجية التي تحدد وظيفته، ويسمح وجود قاعدة تعليمات برمجية مفتوحة المصدر باختبار أمان الجهاز وفحصه وإصلاحه بسهولة للمساعدة في إبعاد المتسللين، ويمكن تحسين نظام التشغيل الآمن، مثل نواة لينكس Linux kernel وأنظمة التشغيل مفتوحة المصدر الأخرى، لاستخدامها في الأجهزة المدمجة للمساعدة في الحفاظ على أمان البيانات والأجهزة.
البدء بمجال إنترنت الأشياء
إن دخولك مجال إنترنت الأشياء، وإنشاء أجهزتك وبرامجك الخاصة أمر سهل، حيث توجد العديد من منصات عتاد الحاسوب hardware platforms التي تستهدف المبتدئين والهواة وتمتلك مجتمعات كبيرةً، وتتضمن العديد من العتاد المفتوح جزئيًا أو كليًا، فبعض منصات الأجهزة الأكثر شيوعًا لإنشاء أجهزة متصلة بإنترنت الأشياء تتضمن Arduino، وهو مثالي للعمليات منخفضة الطاقة، ويمكنه الاتصال بواسطة اللوحات الإضافية عبر العديد من بروتوكولات الاتصالات الشائعة، وRaspberry Pi التي تتضمن منفذ الإيثرنت Ethernet المدمج باللوحة، مما يجعل اتصالات الشبكة أمرًا سهلًا.
وفرنا سلسلة حول راسبيري باي باسم دليل راسبيري باي والتي تشرح راسبيري باي وكيفية استخدامه من البداية وحتى الاتقان فيمكنك البدء بها لولوج عالم إنترنت الأشياء.
ترجمة -وبتصرف- للمقال What is the Internet of Things? من موقع opensource.com.
أفضل التعليقات
لا توجد أية تعليقات بعد
انضم إلى النقاش
يمكنك أن تنشر الآن وتسجل لاحقًا. إذا كان لديك حساب، فسجل الدخول الآن لتنشر باسم حسابك.