سيمنحك محرر Downcodes فهمًا متعمقًا لجميع جوانب إنترنت الأشياء (IoT)! إنترنت الأشياء ليس مجرد اتصال بسيط بين الأجهزة، بل هو نظام بيئي كبير ومعقد يتضمن العديد من التقنيات والمجالات. من تكنولوجيا الاستشعار إلى معالجة البيانات، ومن تكنولوجيا الاتصالات إلى التحكم الآلي، يمكن العثور على تطبيقات إنترنت الأشياء في كل ركن من أركان الحياة تقريبًا، مما يؤثر بشكل عميق على مجتمعنا ومستقبلنا. ستشرح هذه المقالة بالتفصيل التكنولوجيا الأساسية ومجالات التطبيق الرئيسية والتخصصات المهنية ذات الصلة بإنترنت الأشياء، مما يمنحك فهمًا شاملاً لهذا المجال التكنولوجي المحتمل.
يتضمن إنترنت الأشياء (IoT) مجموعة واسعة من الألوان، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر تكنولوجيا المعلومات، وتكنولوجيا الاستشعار، وتكنولوجيا الاتصالات، ومعالجة البيانات، والتحكم الآلي، وبناء المدن الذكية، والمنزل الذكي، والصحة الطبية، والتكنولوجيا الزراعية، وإدارة الخدمات اللوجستية، التصنيع الصناعي وإدارة الطاقة والرصد البيئي والعديد من المجالات الأخرى. خاص بالتخصصات، فهو يغطي الهندسة الإلكترونية، وعلوم الكمبيوتر، ونظم المعلومات، والهندسة الميكانيكية، وهندسة البرمجيات، وأمن الشبكات، والذكاء الاصطناعي، وتحليل البيانات الضخمة، وتكامل الأنظمة، وما إلى ذلك. ففي مجال تكنولوجيا الاستشعار، على سبيل المثال، يتم استخدام أجهزة استشعار مختلفة لجمع البيانات حول البيئة أو المعدات، وقد تكون هذه المستشعرات أجهزة استشعار لدرجة الحرارة، وأجهزة استشعار للرطوبة، وأجهزة استشعار للضغط، وكاميرات، وما إلى ذلك. يتم نقل البيانات عبر الشبكة ومعالجتها وتحليلها لتحقيق وظائف مثل المراقبة البيئية والصيانة التنبؤية.
تكنولوجيا المعلومات هي الدعم الأساسي لإنترنت الأشياء، فهي تتعلق بكيفية جمع ونقل ومعالجة البيانات الناتجة عن عدد كبير من أجهزة إنترنت الأشياء. وفيما يتعلق بنقل البيانات، فمن الضروري الاعتماد على تقنيات الشبكات المتقدمة، مثل LPWAN وNB-IoT و5G وغيرها من تقنيات الاتصالات اللاسلكية، لتحقيق اتصالات فعالة ومستقرة بين الأجهزة. فيما يتعلق بمعالجة البيانات، توفر تقنية الحوسبة السحابية موارد التخزين والحوسبة بحيث يمكن إدارة البيانات وتحليلها مركزيًا في السحابة.
أجهزة الاستشعار هي "عيون وآذان" إنترنت الأشياء التي تجمع البيانات الأولية. هناك أنواع عديدة من أجهزة الاستشعار في أنظمة إنترنت الأشياء، بدءًا من أجهزة استشعار درجة الحرارة البسيطة إلى أجهزة استشعار المراقبة البيئية المعقدة متعددة الوظائف. ومن أجل التكيف مع احتياجات الصناعات والبيئات المختلفة، يجب أن تستمر تكنولوجيا الاستشعار في التطور لتحسين دقة الاستشعار وتقليل استهلاك الطاقة والتكاليف. وفيما يتعلق بالمنازل الذكية، يمكن لأجهزة الاستشعار استشعار الأنشطة البشرية وتنفيذ الإجراءات المقابلة، مثل ضبط درجة الحرارة والإضاءة الداخلية تلقائيًا.
تكنولوجيا الاتصالات هي المفتاح لتحقيق تبادل المعلومات بين الأجهزة في إنترنت الأشياء. بما في ذلك تقنيات الاتصال قصيرة المدى مثل البلوتوث وزيجبي وغيرها، وكذلك تقنيات الاتصال بعيدة المدى مثل الشبكات الخلوية والاتصالات عبر الأقمار الصناعية وغيرها. لقد أحدث تطوير تقنية 5G تأثيرًا ثوريًا على إنترنت الأشياء، حيث يتميز بخصائص السرعة العالية وزمن الوصول المنخفض وعدد كبير من الاتصالات وما إلى ذلك، ويمكنه تلبية احتياجات التطوير المستقبلي لإنترنت الأشياء.
تُستخدم تقنية معالجة البيانات لاستخراج معلومات قيمة من بيانات إنترنت الأشياء الضخمة. يتضمن ذلك تنظيف البيانات واستخراج البيانات والتعلم الآلي وغيرها من التقنيات. يمكن لطرق تحليل البيانات الضخمة تحديد الأنماط والاتجاهات في بيانات الجهاز واستخدامها للتنبؤ بفشل الجهاز وسلوك المستخدم وما إلى ذلك، وبالتالي تحسين تصميم الخدمة والمنتج.
في المجال الصناعي، التحكم الآلي هو المفتاح لتحسين كفاءة الإنتاج وجودته. يمكن دمج تقنية إنترنت الأشياء مع أنظمة التحكم الصناعية الحالية، مثل PLC وSCADA وما إلى ذلك، لضبط خطوط الإنتاج والتحكم فيها بذكاء من خلال مراقبة البيانات في الوقت الفعلي. يساعد التقدم في التحكم الآلي، مثل تطبيق الروبوتات، على زيادة الأتمتة وتقليل تكاليف العمالة ومعدلات الخطأ.
يعتمد بناء المدن الذكية على تكنولوجيا إنترنت الأشياء لتحقيق الإدارة الحضرية الذكية، بما في ذلك أنظمة النقل الذكية والشبكات الذكية والمباني الذكية وما إلى ذلك. ويمكن لهذه الأنظمة الاستجابة لاحتياجات المواطنين في الوقت الحقيقي، وإدارة الموارد بشكل فعال، وتحسين نوعية الحياة الحضرية. على سبيل المثال، يمكن لأنظمة النقل الذكية تحسين تخطيط الطريق والتحكم في الإشارة من خلال بيانات حركة المرور في الوقت الفعلي لتقليل الازدحام المروري.
يعد المنزل الذكي مظهرًا مباشرًا لإنترنت الأشياء، الذي يربط بين الأجهزة المختلفة في المنزل لتحقيق التحكم عن بعد والعمليات الآلية وغيرها من الوظائف. لا توفر المنازل الذكية الراحة والرفاهية فحسب، بل تعمل أيضًا على تحسين كفاءة استخدام الطاقة وتقليل استهلاك الطاقة المنزلية من خلال أنظمة إدارة الطاقة.
وفي مجال الرعاية الطبية والصحية، تساعد تكنولوجيا إنترنت الأشياء في تحقيق خدمات مثل التطبيب عن بعد، وإدارة الأمراض المزمنة، ومراقبة الصحة. يمكن للأجهزة القابلة للارتداء والأجهزة الطبية المنزلية تتبع المؤشرات الصحية الشخصية بشكل مستمر دون التأثير على الحياة اليومية، وإرسال إشارات غير طبيعية إلى الأطباء أو المرضى في الوقت المناسب.
إن تطبيق إنترنت الأشياء في المجال الزراعي يمكن أن يحسن بشكل كبير مستوى ذكاء الإنتاج الزراعي. ومن خلال نشر أجهزة استشعار في الأراضي الزراعية لمراقبة رطوبة التربة ودرجة حرارتها والمواد المغذية وغيرها من المعلومات، يمكن تعديل نظام الري ونظام التسميد تلقائيًا بناءً على هذه البيانات.
في سلسلة التوريد والخدمات اللوجستية، يمكن لإنترنت الأشياء تحسين إدارة المخزون وتتبع المركبات وتتبع البضائع والمزيد. باستخدام تقنيات مثل RFID وGPS، يمكن مراقبة تدفق البضائع في الوقت الفعلي، مما يقلل من مخاطر الخسارة والأضرار وتحسين كفاءة النقل.
أصبحت تكنولوجيا إنترنت الأشياء قوة مهمة تدعم استراتيجية الصناعة 4.0. وفي مجال التصنيع الصناعي، يمكن لإنترنت الأشياء تحسين كفاءة الإنتاج، وتقليل تكاليف الصيانة، وتحسين جودة المنتج. يتم تحقيق المراقبة في الوقت الحقيقي والصيانة التنبؤية للمعدات لجعل عملية التصنيع أكثر ذكاءً.
تتيح إدارة الطاقة مراقبة استهلاك الطاقة وتحسينه من خلال إنترنت الأشياء. تستخدم الشبكة الذكية أجهزة الاستشعار وشبكات الاتصالات وتكنولوجيا معالجة البيانات لتحقيق مراقبة وإدارة شبكة الطاقة في الوقت الحقيقي، وتحسين توزيع الطاقة، وتحسين كفاءة استخدام الطاقة.
وفي مجال الرصد البيئي، يتم رصد المؤشرات البيئية مثل جودة الهواء وجودة المياه والتلوث الضوضائي من خلال تقنية إنترنت الأشياء. تعتبر هذه البيانات حاسمة للاستجابة في الوقت المناسب للتغيرات البيئية وصياغة السياسات البيئية.
تشمل التخصصات والتخصصات المرتبطة بإنترنت الأشياء على سبيل المثال لا الحصر: الهندسة الإلكترونية، وعلوم الكمبيوتر، وأنظمة المعلومات، والهندسة الميكانيكية، وهندسة البرمجيات، وأمن الشبكات، والذكاء الاصطناعي، وتحليل البيانات الضخمة، وتكامل الأنظمة، وما إلى ذلك. يحتاج المتعلمون والممارسون في هذه التخصصات إلى معرفة ومهارات متعددة التخصصات والجمع بين تكنولوجيا إنترنت الأشياء لمواجهة التحديات في مختلف الصناعات.
1. ما هي المجالات التي يغطيها إنترنت الأشياء؟
ويغطي إنترنت الأشياء العديد من المجالات، بما في ذلك المنازل الذكية، والمدن الذكية، والنقل الذكي، والرعاية الطبية الذكية، والتصنيع الذكي، وغيرها. في المنازل الذكية، يمكن لتقنية إنترنت الأشياء توصيل الأجهزة المنزلية المختلفة لتحقيق التحكم الذكي والإدارة عن بعد. في المدن الذكية، يمكن تطبيق تقنية إنترنت الأشياء على أنظمة النقل الذكية، وإدارة الطاقة الذكية، والمراقبة البيئية الذكية، وما إلى ذلك. في مجال النقل الذكي، يمكن لتكنولوجيا إنترنت الأشياء تحسين كفاءة حركة المرور والسلامة من خلال المراقبة في الوقت الحقيقي وتحليل البيانات. فيما يتعلق بالرعاية الطبية الذكية، يمكن لتقنية إنترنت الأشياء تحقيق الرعاية الطبية عن بعد ومراقبة الصحة وتوصيل المعدات الطبية. في التصنيع الذكي، يمكن لتقنية إنترنت الأشياء تحقيق الترابط بين الأجهزة وتحقيق الذكاء والأتمتة لعمليات الإنتاج.
2. في أي المهن يتم تطبيق إنترنت الأشياء؟
تُستخدم تقنية إنترنت الأشياء على نطاق واسع في العديد من المهن. في مجال علوم وهندسة الكمبيوتر، تتضمن تقنية إنترنت الأشياء بشكل أساسي المعرفة في اتصالات الشبكة وتكنولوجيا الاستشعار ومعالجة البيانات والذكاء الاصطناعي. في مجال الهندسة الإلكترونية، تتضمن تقنية إنترنت الأشياء بشكل أساسي المعرفة في التصميم وتطوير الأجهزة وبروتوكولات الاتصال الخاصة بأجهزة إنترنت الأشياء. في مجال هندسة المعلومات، تتضمن تكنولوجيا إنترنت الأشياء بشكل أساسي المعرفة في مجال أمن الشبكات وإدارة البيانات والحوسبة السحابية. بالإضافة إلى ذلك، تشتمل تكنولوجيا إنترنت الأشياء أيضًا على العديد من التخصصات مثل الفيزياء والرياضيات والهندسة الميكانيكية، وهو ما له أهمية كبيرة في تطوير وبحث التطبيقات العملية.
3. ما هي التخصصات في إنترنت الأشياء؟
هناك العديد من التخصصات المتعلقة بإنترنت الأشياء، منها هندسة إنترنت الأشياء، وعلوم وتكنولوجيا الكمبيوتر، وهندسة المعلومات الإلكترونية، وهندسة الاتصالات، وهندسة التحكم، وهندسة البرمجيات، وعلوم البيانات، وتكنولوجيا البيانات الضخمة، وغيرها. يعمل تخصص هندسة إنترنت الأشياء بشكل أساسي على تنمية قدرات الطلاب في التصميم والتطوير والإدارة في أنظمة وتطبيقات إنترنت الأشياء. تعمل التخصصات مثل علوم الكمبيوتر والتكنولوجيا، وهندسة المعلومات الإلكترونية، وهندسة الاتصالات، وهندسة البرمجيات بشكل أساسي على تنمية مهارات الطلاب ومعارفهم في مجال أجهزة الكمبيوتر والاتصالات، وتوفير الأساس لتطبيق تكنولوجيا إنترنت الأشياء. يعمل تخصص هندسة التحكم بشكل أساسي على تنمية معرفة الطلاب في أنظمة التحكم والأتمتة لتوفير الدعم لأجهزة الاستشعار وأجهزة التحكم في إنترنت الأشياء. يعمل تخصص علوم البيانات وتكنولوجيا البيانات الضخمة بشكل أساسي على تنمية قدرات الطلاب في تحليل البيانات وإدارتها، ويوفر الدعم لمعالجة البيانات واتخاذ القرار في إنترنت الأشياء.
وبشكل عام، يعد إنترنت الأشياء مجالًا مليئًا بالفرص والتحديات، وسيؤدي تطوره إلى تغيير نمط حياتنا ونموذج التنمية الاجتماعية بشكل عميق. آمل أن تساعد هذه المقالة القراء على فهم إنترنت الأشياء والتقنيات المرتبطة بها بشكل أفضل.