إنترنت الأشياء

انترنت اشياء

Internet of Things (IoT) - Internet des objets (IOT)

إنترنت الأشياء

محمّد بسَّام الكردي

 العنونة في الإنترنِت

الذكاء المحيطي

المعوِّقات والآفاق

إعطاء الأشياء معيِّن هوية إلكترونية وشخصية افتراضية لتكون شبكة تعمل في أمكنة مستخدمة واجهات بيانية ذكية للتواصل والاتصال ضمن ظروف المستخدم الاجتماعية والبيئية.

يمكن شرح مفهوم «إنترنِت الأشياء» (IoT) Internet of things ببساطة على أنه «ارتباط شبكة الإنترنِت بالكائنات المادية أو الأجهزة والأدوات الموجودة في المنازل والشركات والطرق؛ بحيث تعمل جنباً إلى جنب مع خدمات الوِب، وتتفاعل معها؛ بحيث يمكن معرفة حالتها ومعلوماتها الدقيقة وتتبعها ورصدها في قواعد بيانات خاصة بها».

ساعد على انتشار هذا المفهوم وجود تقانات حديثة مثل تقانة تعرّف الأشياء بوساطة التردد الراديوي (RFID) radio frequency identification ، وأجهزة الاستشعار من بعد، وكذلك الهواتف الذكية smart phones، التي أدَّت إلى دمج «الأشياء»: أي تواصل أي «شيء» مع «الأشياء» الأخرى عن طريق الإنترنِت للحصول على تقانة «إنترنِت الأشياء» التي قد تحلّ مكان «إنترنِت الحواسيب». وهذه التقانة مبنية على مفهوم العنونة والربط الشبكي بحيث تصير الأشياء التي تُستخدم أكثر ذكاءً.

ويتكَوَّن الأصل الدلاليّ لهذا التعبير من كلمتين ومفهومين: «إنترنِت» «وشيء»، حيث يمكن أن تعرَّف «الإنترنِت» بأنها شبكة عالمية واسعة من شبكات الحواسيب المرتبطة والمتّصلة فيما بينها،؛ اعتماداً على بروتوكول اتّصال قياسيّ، أما «شيء» فهو غرض لا يمكن تحديده بدقة. لذلك فإن «إنترنِت الأشياء» تعني- دلاليًّا- «شبكة عالميّة واسعة من الأغراض المتّصلة فيما بينها قابلة للتخاطب بشكل فريد؛ اعتماداً على بروتوكولات اتّصال قياسيّة».

العنونة في الإنترنِت:

من المتوقع أنه سيكون لأي «شيء» من «الأشياء» طريقة تعرّف فريدة لتحديد الهوية في المستقبل القريب، وهو ما يُعرَف في مجال الربط الشبكي بـ «العنونة الفريدة unique address»، فتنشأ بذلك متوالية قابلة للعنونة من الحواسيب، وأجهزة الاستشعار، والمحرّكات، والهواتف المحمولة، وأيّ «شيء» أو كائن. وستتمكّن كل هذه «الأشياء» (الأغراض) من تبادل المعلومات، وإذا لزم الأمر أن تعالج المعلومات بفعالية وفقاً لخطط محددة سلفاً، والتي قد تكون حتمية أو لا تكون.

تستخدم كل تجهيزة مرتبطة بالإنترنِت «بروتوكول إنترنِت IP». فالرماز اللازم لتشغيل بروتوكول إنترنِت يمكن أن يُضغط إلى عدة كيلوبايتات، ومن ثم يُشغَّل على متحكم صغري microcontroller. تضيف معلومات بروتوكول الإنترنِت نحو 100 بِت إلى محتوى كل رسالة، ويترتب على ذلك عادة أثر طفيف يمكن إهماله في زمن الاستجابة ومتطلبات القدرة الكهربائية اللازمة. وفي مقابل هذه الزيادة المتواضعة تتجنب الشبكة كلفة إعداد واجهات بيانية معقدة وصيانتها.

إن كل تجهيزة (شيء) متصلة بالإنترنِت مسؤولة عن تتبُّع هويتها الذاتية. ولكلِّ حاسوب متَّصل بالشبكة خمسة أسماء مختلفة، هي: رقم التحكم في النفاذ إلى الوسائط (MAC) control access media ، وهو العنوان الفعلي للمكونات الحاسوبية على الشبكة المحلية (مثلاً: “00:08:74:AC:05:0C”)، وعنوان بروتوكول إنترنِت IP على الشبكة العالمية (مثلاً: “18.7.22.83”)، واسم الشبكة (مثلاً:www.mit (edu ، واسم وظيفي (مثلاً: المخدِّم الثالث من اليسار)، وأخيرًا اسم الرماز المفتاحي الذي يستعمل للاتصال به بطريقة مأمونة. هذا مع العلم بأن تخصيص الأسماء هو من الوظائف الأساسية للمخدِّمات؛ ومن ثم يجب أن تكون تجهيزات شبكة الإنترنِت قادرة على القيام بتلك الوظائف بنفسها في حال عدم وجود مخدِّم، وكذلك قبول الإجابات من مخدِّم إن وجد.

يجري التحكم مركزيًّا في أكثر أنواع عناوين المكونات الحاسوبية شيوعاً بتخصيص مجموعات من عناوين الشركات المصنِّعة تُضَمَّن في منتجاتها. غيرَ أن هذا النوع من التنسيق ربما لا يكون ممكناً لكل مصباح ومفتاح يتم إنتاجه في شتى أنحاء العالم. وبدلاً من ذلك يمكن ببساطة أن تختار كل تجهيزة تسلسلاً عشوائيًّا من الأرقام عنواناً لها. ويكون احتمال اختيار تجهيزتين للرقم نفسه (المكوَّن على سبيل المثال من 128 بِت) شبه معدوم، لا يتجاوز 1 في كل 1038 حالة. علماً أنه يوجد أكثر من تريليون عنوان فريد لكلّ سنتيمتر مربّع على الأرض.

وبإمكان المستخدمين تخصيص أسماء وظيفية وأسماء للمكونات الحاسوبية عن طريق التفاعل مع التجهيزة: مثلاً بالضغط على أزرار برمجة موجودة على مصباح أو مفتاح يحمله على إطلاق عنوانه على التتابع، ومن ثم إقامة علاقة تحكُّم، أو بنقل عنوان الشبكة مع رمز مفتاحي بين التجهيزات لإحكام التوصيل وجعله مأموناً.

الذكاء المحيطي:

قبل بضع سنوات سُمع عن وجود ثلاجة الإنترنِت التي تتصل بمحل البقالة حال انتهاء المواد الغذائية فيها لتطلب المزيد. أو تقوم باقتراح وصفة طهي جديدة وجدتها في الإنترنِت بناء على المكونات الموجودة داخل الثلاجة. فقد أصبح بإمكان سيدة المنزل في الغرب شراء ثلاجة متصلة بالإنترنِت، وبإمكانها الاتصال بالثلاجة من خارج المنزل لمعرفة محتوياتها وتوفر المواد الغذائية فيها أو نقصانها لتزويدها بما تحتاج إليه من مواد غذائية، وهذا ينطبق على بقية الأجهزة المنزلية الأخرى كالغسالة وغيرها. وليس هذا فحسب فالتطبيقات التقانية لأشياء الإنترنِت امتدت لتشمل مجالات صناعية وتجارية كثيرة كالسيارات ومتابعتها وحركتها، وإدارة المستودعات والمخازن لتعرّف كمية المواد الموجودة، وكذلك تطبيقات طبية وهندسية كثيرة، فقد بدأت تقانة أشياء الإنترنِت تنتشر يوماً بعد يوم؛ لتشمل سلعاً ومنتجات كثيرة جدًّا.

بيد أن هذه التطبيقات تطورت، وأصبحت لها شركات تموّلها، مثل شركة آي بي إم (IBM)، التي تقدم مجموعة من حلول تقانة الاستشعار مع بطاقات التعريف الترددي (RFID) لتوسيم السلع والبضائع.

أما التقانة الأخرى التي لها باع طويل في حراك إنترنِت الأشياء فهي تقانة الرماز القضبانيBar Code، وتُخصّ بالذكر تلك المسماة «ثنائية الأبعاد». فالتطورات التقانية الحاصلة في الهواتف الجوالة الذكية جعلت من تقانة الرماز القضباني الثنائية متاحة للجميع. ففي اليابان تنتشر أوسمة الرماز القضباني من نوع (QR code)Quick Response Code ، والتي أدرجت في كل شيء بدءاً من صندوق الوجبات السريعة حتى علب الدواء.

تطبيقات وآفاق:

هناك الكثير من التطبيقات الحالية لإنترنِت الأشياء، وأهمها يكمن في مجال التجارة المحمولة والعناية الصحية والطاقة والنقل والبيئة. وعلى سبيل المثال، يتزايد استخدام هذه التقانة في التجارة والخدمات مثل البيع بالتجزئة وإدارة المخازن والمستودعات والتعرف إلى مصدر السلع وتاريخ انتهاء صلاحيتها. ومن المتوقع أن يمثل حجم التعاملات التجارية التي تعتمد على هذه التقانة أكثر من 100 تريليون دولار في المستقبل القريب. وتستخدم أيضاً في خدمة البريد وتداول الكتب وفحص جوازات السفر وأشياء أخرى.

المعوِّقات والآفاق

إن أهم ما يعيب استخدام «إنترنِت الأشياء» لتقانة «RFID» قلة وسائل أمن المعلومات فيها؛ إذ يمكن استخدامها للتجسس على الشركات وانتهاك خصوصيات المنازل والحياة الشخصية للأفراد.

وكذلك يحتمل أن تتداخل إشارات «RFID» مع نظيراتها في تقانات مثل «بلوتوث Bluetooth» و«Wi-Fi»، وهذا يقود إلى مشاكل جمّة.

يبقى السؤال القائم هو كيف سيكون مستقبل إنترنِت الأشياء؟

بالنظر إلى التطورات الحاصلة في تقانات الاتصالات والتوجه إلى استخدام التقانات اللاسلكية وإمكانية الحصول على أرقام آي بي (IP) خاصة مع قرب صدور معيار (IPv6)، يمكن القول: إن الأعوام القليلة القادمة ستشهد استخدامًا أوسع لثورة «إنترنِت الأشياء». ولكن غالبًا ما تواجه أي ثورة تقانة جديدة الكثير من العقبات؛ ولاسيما في تقبل الناس لها ومدى أمن هذه التقانة وعدم وجود تأثيرات صحية من استخدامها.

ومع ظهور «الحوسبة السحابية cloud computing»؛ فإن «إنترنِت الأشياء» سوف ينتشر وبسرعة كبيرة.؛ إذ سيقوم مخدّم «السحابة» بإيجاد نهج جديد فيما يختص بالحوسبة يمكّن الشركات والأفراد المستخدمين من استخدام الإنترنِت لسبر المعلومات والبيانات وتخزينها إضافة إلى المقدرة الحاسوبية التي يحتاجون إليها للرد على أي طلب للعملاء ولإيجاد الفرص في الأسواق ومواجهة التهديدات التنافسية.

ومع ذلك، للوصول إلى مثل هذا المستوى من الذكاء المحيطي؛ مازال العالم بحاجة إلى كثير من الابتكارات التكنولوجية والتطويرات المتقدمة. فالحوكمة، وتوحيد المقاييس وإمكَانِيّة تَبَادُل المَعلُومات تبقى حاجة مطلقة على الطريق المؤدية إلى رؤية الأشياء قادرة على التواصل بعضها مع بعض. يضاف إلى ذلك الحاجة إلى أبحاث كبيرة لتمكين أي تجهيزة أن تتكيف وتتصرّف على نحو مستقل وبذكاء وبمتانة ووثوقية. أما البنية التنظيمية العامة «للأشياء» الذكية ذات الأهمية الجوهريّة؛ فهي في كونها مركزية أو موزعة تماماً.

التصنيف : الهندسة المعلوماتية

النوع : الهندسة المعلوماتية

المجلد: المجلد الثالث

رقم الصفحة ضمن المجلد : 0

آخر أخبار الهيئة :

البحوث الأكثر قراءة

اصدارات الموسوعة العربية

أسماء الباحثين

هل تعلم ؟؟

• - هل تعلم أن الأبلق نوع من الفنون الهندسية التي ارتبطت بالعمارة الإسلامية في بلاد الشام ومصر خاصة، حيث يحرص المعمار على بناء مداميكه وخاصة في الواجهات

• - هل تعلم أن الإبل تستطيع البقاء على قيد الحياة حتى لو فقدت 40% من ماء جسمها ويعود ذلك لقدرتها على تغيير درجة حرارة جسمها تبعاً لتغير درجة حرارة الجو،

• - هل تعلم أن أبقراط كتب في الطب أربعة مؤلفات هي: الحكم، الأدلة، تنظيم التغذية، ورسالته في جروح الرأس. ويعود له الفضل بأنه حرر الطب من الدين والفلسفة.

• - هل تعلم أن المرجان إفراز حيواني يتكون في البحر ويتركب من مادة كربونات الكلسيوم، وهو أحمر أو شديد الحمرة وهو أجود أنواعه، ويمتاز بكبر الحجم ويسمى الش

• هل تعلم أن الأبسيد كلمة فرنسية اللفظ تم اعتمادها مصطلحاً أثرياً يستخدم في العمارة عموماً وفي العمارة الدينية الخاصة بالكنائس خصوصاً، وفي الإنكليزية أب

• - هل تعلم أن أبجر Abgar اسم معروف جيداً يعود إلى عدد من الملوك الذين حكموا مدينة إديسا (الرها) من أبجر الأول وحتى التاسع، وهم ينتسبون إلى أسرة أوسروين

• - هل تعلم أن الأبجدية الكنعانية تتألف من /22/ علامة كتابية sign تكتب منفصلة غير متصلة، وتعتمد المبدأ الأكوروفوني، حيث تقتصر القيمة الصوتية للعلامة الك

شراء النسخة الورقية