• IoT - حبر أون لاين

ما هي التكنولوجيا وراء عمل إنترنت الأشياء IoT ؟

منذ زمن بعيد بدأ التّحضير للتّكنولوجيا الّتي أسست لإنترنت الأشياء IoT ، وكان ذلك حتى قبل اختراع الحاسوب.

تقنية اتّصال آلة إلى آلة (M2M)

لقد كانت تقنية اتّصال آلة إلى آلة (M2M) شيئاً له أهميّة منذ وقت بعيد إلى حدّ ما، ربّما بدأت مع ظهور أنظمة القياس عن بعد telemetric systems في مطلع القرن العشرين الّتي كانت ترسل القراءات المشفّرة من أجهزة القياس عبر خطوط الهاتف أو الأمواج الرّادويّة أو حتّى الأقمار الصناعية.

واستخدمت للمرّة الأولى عام 1912 لبثّ البيانات من محطّة الطّاقة في شيكاغو إلى المركز الرّئيسي عبر خطوط الهاتف.

فيما مضى استُخدم القياس عن بعد في الكثير من المهام مثل مراقبة الطّقس واستكشاف الحياة البرّيّة.

وأيضاً كان له استخدامات في محطّة الفضاء الدّوليّة International Space Station (ISS) لمراقبة السّكّان والأجهزة.

منذ منتصف القرن العشرين ونحن نعيش في عصر الحاسوب، أمّا عصر الإنترنت فقد بدأ مع إنشاء وكالة مشاريع البحوث المتطوّرة في الولايات المتّحدة U.S Advanced Research Projects Agency  والمسمّاة اختصاراً أربانيت ARPANET عام 1969.

وبقيت كذلك حتّى قام تيم بيرنيرز لي Tim Berners-Lee بكشف النّقاب عن الشّبكة المعلوماتيّة العالمية the World Wide Web عام 1991 فشرع العديد من النّاس إلى الاتّصال بالشّبكة. أمّا الآن فمن الغريب أن تجد شخصاً لا يستخدم الإنترنت!!

لقد تنامى الويب إلى حد كبير فدخل الإنترنت عالي السّرعة إلى المنازل وأصبح التّشبيك اللّاسلكي شائعاً للغاية.

وخلال ذلك الوقت أخذت الشّرائح الميكرويّة والمعدات الحاسوبيّة الأخرى بالتّراجع أكثر فأكثر حتّى تمكّنا أخيراً من وضعها داخل أجهزة موبايل.

فتستطيع أجهزتنا الذّكيّة هذه الأيّام الولوج إلى الإنترنت بوساطة الخلوي أو إشارات WiFi الّلاسلكيّة وأيضاً التّواصل مع أجهزة أخرى باستخدام تقنيات البلوتوث أو إحدى طرائق الاتّصال المحليّة الأخرى.

وبفضل بعض هذه التقنيات تمكنّا من ابتكار العديد من الأدوات الإلكترونية.

تحدث عملية معالجة البيانات على المخدّمات المتّصلة بالويب في مراكز بيانات ضخمة، والّتي نسمّيها السّحابة cloud ولديها مساهمة كبيرة في تمكين الأجهزة الاعتياديّة لتصبح من أجهزة  IoT

قد تتّصل هذه الأجهزة بالإنترنت عن طريق إرسال بيانات إلى هاتفك أو إلى عتاد متخصص في منزلك تعمل كموزع عبر منهجية اتصال محلية، مثل:

  • Bluetooth بلوتوث
  • Bluetooth LE (low energy) البلوتوث المنخفض القدرة.
  • LowPan6
  • IEEE 802.15.4
  • NFC (near-field communication) اتّصال الحقل القريب
  • ZigBee زيغ بي
  • Z-wave موجة زي

ينشأ اتّصال مباشر عن طريق موجّه router أو مودم باستخدام WiFi أو الطّرائق السّلكيّة مثل الإيثرنت Ethernet أو الكابلات أو حتّى باستخدام خطوط الطّاقة الشّبكيّة power line  networking  (ترسل الإشارة مباشرةً إلى خطوط الكهرباء الخاصة بالمنزل).

كما يمكنه تجاوز شبكتك المنزليّة بالكامل عبر الاتّصالات الخليويّة، وقد تتّصل مع أجهزة ذكيّة مجاورة لها.

تتضمّن الأدوات الخاصّة بالاتّصال في إنترنت الأشياء IoT معدّات حاسوبيّة تشمل معالجات مع برمجة مضمّنة توجّه عملهم وحسّاسات تجمع أنواعاً مختلفة من القراءات

(درجة الحرارة، والرّطوبة، والضّوء، والحركة، والمنسوب الكيميائي، ومعدّل ضربات القلب، وحركة الجسم)، بالإضافة إلى أجهزة اتّصال تقوم بإرسال الإشارات واستقبالها.

قد تتمكّن بعض الأنظمة المرتبطة من استخدام أجهزة مجاورة لجمع البيانات مثل أنظمة طرق المدينة الّتي ترسل إشارات إلى الهواتف الذّكيّة للمساعدة في مراقبة حركة المرور.

يمكن أن ترتبط الأجهزة الذّكيّة في عملها مع تقنيات وسوم مثل وسوم RFID وشيفرة QR codes والباركود barcodes وغيرها للحصول على بيانات المواد.

وكذلك فإنّ هذه الأجهزة تحتاج إلى مصدر للطّاقة والّذي يمكن الحصول عليه من خلال الاتّصال بمنفذ الطّاقة أو الألواح الشّمسيّة أو حتّى إلى البطّاريّات القابلة للشّحن والاستبدال

(في حال كون المعدّات المضمّنة تحتاج إلى كميّات منخفضة من الطّاقة)، وتعمل الشّركات حاليّاً على الطّاقة اللّاسلكية كمصدر مستقبلي ممكن للطّاقة.

تعمل هذه الأجهزة معظم الأحيان بوساطة برمجيّاتها أو برامجها الثّابتة المضمّنة داخلها، كما وتستطيع تحميل العديد من العمليّات ومعالجتها عن طريق البرمجيّات المعتمدة على الحوسبة السّحابيّة عبر الإنترنت الّتي تستطيع معالجة كمّ كبير من البيانات.

بعض منها يستخدم خوارزميّات متقدّمة تمكّنها من التّعلّم والتّأقلم مع أنواع مختلفة من المنبّهات والنّماذج (تجعلها تبرمج نفسها بنفسها إلى حد معين).

تحدث عمليّات المعالجة والإرسال من كاشف البيانات غالباً خلال أزمنة لحظيّة وذلك بفضل سرعة اتّصال الإنترنت الكبيرة، سامحة لهذه الأجهزة بالاستجابة في الزّمن الحقيقي. 

****

إعداد: فداء مهندس.

تدقيق لغوي: نور رجب.

تصميم غرافيك: فريق حبر غرافيك.

****

واقرأ أيضاً في سلسلة إنترنت الأشياء

كيف يعمل إنترنت الأشياء ؟ تعرّف إلى آليّته

مفهوم إنترنت الأشياء “Internet of Things” .. تكنولوجيا جديدة تحت المجهر

****

تابع حبرنا عبر

twitter    instagram   facebook

لا يوجد تعليقات