الدرس الأول مفاهيم إنترنت الأشياء

يقوم إنترنت الأشياء على فكرة ربط الأجهزة المادية بشبكة الإنترنت لتمكينها من التواصل وتبادل البيانات واكتشاف البيئة المحيطة دون تدخل بشري، مما يدمج العالم الواقعي بالحواسب ويؤدي إلى الأتمتة وزيادة الإنتاجية. تتكون تطبيقاته من أجهزة ومستشعرات ومشغلات ووحدات اتصال وبرامج. من أبرز أمثلته منظم الحرارة الذكي الذي يستشعر درجة الحرارة ويرسل البيانات لمركز معالجة، ليقوم المشغل بتشغيل نظام التكييف بناء على ذلك.

الفكرة الأساسية

إنترنت الأشياء هو شبكة تربط الأجهزة المادية ببعضها وبالإنترنت لتتواصل وتتبادل البيانات وتراقب البيئة المحيطة وتتفاعل معها وتحسن الحياة اليومية.

الشرح

يعتمد إنترنت الأشياء على ربط الأشياء المادية مثل الهواتف، والسيارات، والمكيفات، والغسالات بشبكة الإنترنت لتشارك بياناتها مع الأشخاص والأجهزة الأخرى. تنقسم الكائنات الذكية إلى كائنات رقمية وكائنات مادية ملموسة تتم تحسينها بإضافة مستشعرات ووحدات تحكم لتصبح قادرة على استشعار البيئة المحيطة وقياس القيم ثم تغيير المشغل لتغيير العالم المادي. يتكون تطبيق إنترنت الأشياء من أجهزة ومستشعرات ومشغلات ومصدر للطاقة وذاكرة ووحدة اتصال عبر شبكة مثل البلوتوث أو زيجبي، بالإضافة إلى بوابات إنترنت الأشياء وبروتوكولات الشبكة وخدمات الحوسبة المحلية أو السحابية. يمر تاريخ الإنترنت بأربع مراحل وهي: مرحلة الاتصال، والاقتصاد الشبكي، والتفاعل مع التقنية، وإنترنت الأشياء.

مثال محلول خطوة بخطوة

خذ مثال منظم الحرارة الذكي في غرفتك: الخطوة الأولى: يستشعر منظم الحرارة درجة الحرارة ودرجة الرطوبة في الغرفة. الخطوة الثانية: يجمع خوارزمية معالجة هاتين القيمتين مع بيانات الطقس في مدينتك. الخطوة الثالثة: يتخذ المشغل إجراء تلقائياً دون تدخل بشري لتشغيل نظام تكييف الهواء وفق خوارزمية الذكاء الاصطناعي لتحقيق التوفير في استهلاك الطاقة.

أخطاء شائعة

الظن أن جميع الأجهزة المتصلة تمتلك عنوان IP مباشراً وقابلاً للوصول عبر الإنترنت، والصواب أن بعضها يتصل عبر بوابة أو موزع ولا تمتلك جميعها عنوان IP مباشر قابل للوصول. الاعتقاد بأن الكائنات الذكية تعمل دائماً بمفردها تماماً ودون أي بنية تحتية سحابية، والصواب أن الكثير منها يتعامل مع خوادم سحابية لمعالجة البيانات الضخمة.

سؤالان للتدريب مع الإجابة

السؤال الأول: ما هو الهدف الرئيسي لإنترنت الأشياء؟ الإجابة: توصيل الأجهزة المختلفة بشبكات الحاسوب الخاصة أو العامة لتشارك بياناتها، وتفاعل الأشخاص والأحياء الأخرى معها، مما يتيح للأجهزة إدراك البيئة المحيطة وإدارتها بشكل مستقل في شبكة ذكية. السؤال الثاني: ما هي المكونات الرئيسية التي يتكون منها تطبيق إنترنت الأشياء؟ الإجابة: يتكون من أجهزة وبرامج ومكونات بنية تحتية تشمل جهاز إنترنت الأشياء أو الكائن الذي يحتوي على مستشعرات أو مشغلات ومصدر للطاقة وذاكرة ووحدة اتصال بالشبكة.