كل ما تحتاج معرفته عن إنترنت الأشياء (IoT)

يشير مصطلح إنترنت الأشياء، [بالإنجليزية Internet of things]، إلى شبكة بين عدة الأجهزة يتم عملها عن طريق تحديد بروتوكول الإنترنت وتحديد المواقع بغرض تبادل المعلومات. الهدف من إنترنت الأشياء هو تقليل تدخل الإنسان في كل نشاطات الحياة، وذلك عن طريق بعث واستقبال ومعالجة ودفع المعلومات بشكل آلي. هناك العديد من الجوانب التي يجب أخذها بعين الاعتبار عند تصميم شبكة من إنترنت الأشياء، منها نوع الأجهزة وتقنية التواصل وحجم الشبكة وطبيعة التطبيق. 

بالرغم من أن هناك العديد من التطبيقات البيئية والاقتصادية لهذه الصيحة التقنية، إلا أن أكثر تطبيق جذاب لها هو تطبيقها على الأجهزة المنزلية. تخيل أن تجد ستائر نافذتك تفتح وحدها عند استيقاظك في الصباح فور الكشف عن رفع رأسك عن الوسادة، ثم يبدأ نظام الصوت في تشغيل قائمة الموسيقى التي تحب أن تسمعها في الصباح. يبدأ حمامك أن يعمل وحده حتى تصل المياه إلى درجة حرارة قد حددتها أنت سابقاً. تعمل الأنوار وحدها، ورف المناشف يبدأ في تسخين منشفتك. بمجرد أن تفتح خزانة ملابسك، تضئ آخر قطع ملابس ارتديتها مؤخراً لتمنعك من تكرار ارتداء نفس الملابس في نفس الأسبوع كما تضئ السترات الثقيلة لتوضح لك أن درجة الحرارة باردة بالخارج.

بعد ارتداء الملابس ومغادرة الغرفة، تعمل آلة القهوة الخاصة بك وتبدأ في صب قهوتك. بعد أن تغادر المنزل، يتم فتح قفل باب السيارة وجميع الأجهزة المنزلية غير الأساسية مثل الميكروويف والحاسب الآلي يتم إغلاقها بينما نظام الأمن في منزلك يبقى مشغلاً. إذا ضبط منزلك أي محاولة للدخول بالقوة، ستعرف ذلك من خلال هاتفك. كما سيتم إخطار السلطات أن هناك محاولة لدخول المنزل. هذه مجرد لمحة من الوظائف المحتملة الممكن تواجدها في المنازل عن طريق توصيل الأجهزة ببعض.

يدور مفهوم إنترنت الأشياء حول توصيل الأجهزة أو العقد [nodes] ببعض. هذه العقد عادة تقوم بعمل أربع مهام وهي: الاستشعار والمعالجة والمشاركة والدفع. تتم مهمة الاستشعار من خلال أجهزة تحول الطاقة من الظواهر الجسدية إلى إشارات كهربائية. المعالجة تتطلب وجود معالج لكي يدير ويراقب كل الأفعال التي يجب على العقد أن تؤديها. تتم مهمة المشاركة من خلال جهاز الإرسال والاستقبال، مما يسمح للعقد أن ترسل وتستقبل المعلومات إلى العقد الأخرى. تشير مهمة الدفع إلى ما تنتجه هذه العقد، إن أنتجت أي شئ. مثل الحركات الميكانيكية والطاقة الكهربائية، أو انبعاثات الضوء.

تعتمد بنية الشبكة وتنظيمها كلياً على التطبيق المرغوب به، ولكن إنترنت الأشياء عادة يشير إلى توصيل عدة أجهزة تبعد عن بعض، ولذلك يستخدم الـIEEE 802.11 standard، المعروف إعلامياً بالواي فاي كتقنية التواصل للشبكة. يوفر إنترنت الأشياء الكثير من الوقت والمجهود ويقلل من التكاليف الجانبية للعديد من الخدمات التي نستخدمها يومياً. كما أن تقليل التدخل الآدمي بزيادة آلية عمليات التواصل وصنع القرار يقلل من احتمالية حدوث أخطاء آدمية.

يقدم إنترنت الأشياء عدة مميزات كالاتصال والأمن والرفاهية والتي تخدم ذوي الاحتياجات الخاصة والمسنين، خاصة في حالات الطوارئ. بالرغم من أن مفهوم إنترنت الأشياء يبدو ملائماً للأشخاص المهتمين بالتكنولوجيا فقط، إلا أنه مفهوم يسهل على الجميع الوصول إليه. سأقترح بعض الخطوات التي ستساعد المبتدئين على استخدام إنترنت الأشياء.

• الخطوة الأولى هي التعرف على المشكلة، ثم تفكيك هذه المشكلة إلى عدة مشاكل فرعية، ثم تطوير حل لكل مشكلة فرعية ثم التعبير عن النتائج في مخطط إنسيابي [flow chart].
• الخطوة الثانية هي التعرف على كل العقد أو الأجهزة المطلوبة والمدخلات والمخرجات من كل جهاز ثم التعبير عن النتائج في كتلة رسم بياني.
• الخطوة الثالثة هي تحديد المتحكم [microcontroller] المسئول عن معالجة كل الأجهزة بناء على حجمها ومدخلاتها ومخرجاتها الحالية. تقدم شركة أردوينو متحكمات سهلة البرمجة ودروس مفتوحة ووحدات اتصال يسهل دمجها مع المتحكمات.
• الخطوة الرابعة هي تحديد المدخلات وأجهزة الاستشعار والمحركات المطلوبة للتطبيق المحدد بناء على النتائج من الخطوة الأولى.
• الخطوة الأخيرة هي تحديد مصادر الطاقة لكل جهاز والحاويات [enclosures]  بناء على التطبيق والبيئة التي سيتم نشر الشبكة بها.​

ترجمة: نورا شبل