13.3: إنترنت الأشياء (IoT)
- Page ID
- 168443
إنترنت الأشياء (IoT)
يوضح Rouse (2019) أن إنترنت الأشياء يتم تنفيذه كمجموعة من الكائنات المادية التي تدعم الويب أو الأشياء المضمنة في البرامج والأجهزة وأجهزة الاستشعار والمعالجات لجمع البيانات وإرسالها عند الحصول عليها من بيئاتها. يمكن أن يكون «الشيء» متعلقًا بأي شيء، أو جهاز، أو كائن، أو حيوان، أو حتى أشخاص طالما أن كل شيء يحتوي على معرف فريد مضمن ومفعّل للويب.
في تقرير أعدته شركة McKinsey & Company عن إنترنت الأشياء (Chui et al.، 2010)، تم تحديد ستة تطبيقات رئيسية:
- سلوك التتبع. عندما يتم تضمين المنتجات مع أجهزة استشعار، يمكن للشركات تتبع حركات هذه المنتجات وحتى مراقبة التفاعلات معها. يمكن ضبط نماذج الأعمال للاستفادة من هذه البيانات السلوكية. تعرض بعض شركات التأمين، على سبيل المثال، تثبيت أجهزة استشعار الموقع في سيارات العملاء. يتيح ذلك لهذه الشركات تحديد أسعار السياسات على أساس كيفية قيادة السيارة والمكان الذي تسافر إليه.
- تعزيز الوعي الظرفي. يمكن للبيانات الواردة من أعداد كبيرة من أجهزة الاستشعار، على سبيل المثال، في البنية التحتية (مثل الطرق والمباني)، أو للإبلاغ عن الظروف البيئية (بما في ذلك رطوبة التربة أو التيارات المحيطية أو الطقس)، أن تمنح صانعي القرار وعيًا متزايدًا بالأحداث في الوقت الفعلي، خاصة عند استخدام أجهزة الاستشعار مع تقنيات العرض أو التصور المتقدمة. يمكن لأفراد الأمن، على سبيل المثال، استخدام شبكات الاستشعار التي تجمع بين أجهزة الكشف عن الفيديو والصوت والاهتزاز لتحديد الأفراد غير المصرح لهم الذين يدخلون المناطق المحظورة.
- تحليل القرار القائم على أجهزة الاستشعار. يمكن لإنترنت الأشياء أيضًا دعم التخطيط البشري وصنع القرار على المدى الطويل والأكثر تعقيدًا. متطلبات التكنولوجيا - موارد التخزين والحوسبة الهائلة المرتبطة بأنظمة البرامج المتقدمة التي تولد شاشات رسومية مختلفة لتحليل البيانات - ترتفع وفقًا لذلك.
- تحسين العمليات. تقوم بعض الصناعات، مثل الإنتاج الكيميائي، بتركيب جحافل من أجهزة الاستشعار لتحقيق قدر أكبر من الدقة في المراقبة. تقوم أجهزة الاستشعار هذه بتغذية البيانات إلى أجهزة الكمبيوتر، والتي بدورها تقوم بتحليل البيانات ثم إرسال إشارات إلى المحركات التي تضبط العمليات - على سبيل المثال، عن طريق تعديل مخاليط المكونات أو درجات الحرارة أو الضغوط.
- استهلاك محسّن للموارد. يمكن لأجهزة الاستشعار الشبكية وآليات التغذية الراجعة الآلية تغيير أنماط استخدام الموارد النادرة، مثل الطاقة والمياه. يمكن تحقيق ذلك من خلال تغيير سعر هذه السلع ديناميكيًا لزيادة الطلب أو خفضه.
- أنظمة مستقلة معقدة. ينطوي الاستخدام الأكثر تطلبًا لإنترنت الأشياء على الاستشعار السريع في الوقت الفعلي للظروف غير المتوقعة والاستجابات الفورية التي تسترشد بالأنظمة الآلية. هذا النوع من صنع القرار الآلي يحاكي ردود الفعل البشرية، على الرغم من مستويات الأداء المحسنة بشكل كبير. تعمل صناعة السيارات، على سبيل المثال، على تكثيف تطوير الأنظمة التي يمكنها اكتشاف التصادمات الوشيكة واتخاذ إجراءات مراوغة.
لقد تطورت إنترنت الأشياء منذ السبعينيات، وبحلول عام 2020، أصبحت الآن أكثر ارتباطًا بالمنازل الذكية. منتجات مثل منظمات الحرارة الذكية والأبواب الذكية والأضواء وأنظمة الأمن المنزلي والأجهزة المنزلية وما إلى ذلك، على سبيل المثال، Amazon Echo و Google Home و Apple HomePod هي مراكز منزلية ذكية لإدارة جميع إنترنت الأشياء الذكية في المنزل. سيستمر تقديم المزيد والمزيد من أجهزة إنترنت الأشياء حيث يسعى البائعون إلى جعل كل شيء «ذكيًا».
مستقلة
الاتجاه الناشئ هو الروبوتات والمركبات المستقلة. من خلال الجمع بين البرامج وأجهزة الاستشعار وتقنيات الموقع، يتم تطوير الأجهزة التي يمكنها تشغيل نفسها لأداء وظائف محددة. تأخذ هذه الأشكال شكل إبداعات مثل روبوتات النانو الطبية (الروبوتات النانوية)، والسيارات ذاتية القيادة، والشاحنات ذاتية القيادة، والطائرات بدون طيار، أو المركبات الجوية بدون طاقم (UAVs).
الروبوت النانوي هو روبوت توجد مكوناته على مقياس النانومتر، وهو واحد من مليار من المتر. على الرغم من أنه لا يزال مجالًا ناشئًا، إلا أنه يبشر بالخير للتطبيقات في المجال الطبي. على سبيل المثال، يمكن إدخال مجموعة من الروبوتات النانوية إلى جسم الإنسان لمكافحة السرطان أو مرض معين. في مارس من عام 2012، قدمت Google للعالم سيارتها ذاتية القيادة من خلال نشر مقطع فيديو على YouTube يظهر رجلاً أعمى يقود السيارة في جميع أنحاء منطقة سان فرانسيسكو (أو ابحث عن «اختبار السيارة ذاتية القيادة: ستيف ماهان). تجمع السيارة بين العديد من التقنيات، بما في ذلك نظام رادار الليزر، بقيمة حوالي 150،000 دولار.
بحلول عام 2020، سنت 38 ولاية بعض التشريعات التي تسمح بأنشطة مختلفة من إجراء الدراسات والاختبارات التجريبية المحدودة والنشر الكامل للمركبات التجارية بدون مشغل بشري؛ يمكن العثور على التفاصيل على ghsa.org.
صممت جمعية مهندسي السيارات (SAE، 2018) نظام تصنيف من صفر إلى خمسة يوضح بالتفصيل المستويات المختلفة للأتمتة - فكلما ارتفع المستوى، زادت آلية السيارة.
- المستوى صفر: بدون تشغيل آلي - يقوم السائق بكل القيادة دون أي مساعدة من السيارة
- المستوى الأول: مساعدة السائق - تساعد السيارة على التوجيه أو التسريع أو الإبطاء، لكن السائق لا يزال يقوم بالقيادة.
- المستوى الثاني: التشغيل الآلي الجزئي - تساعد السيارة في نظام واحد أو أكثر، لكن السائق لا يزال يقوم بالقيادة.
- المستوى الثالث: التشغيل الآلي المشروط - تساعد السيارة في التوجيه والكبح والتسارع، ولكن لا يزال السائق بحاجة إلى المراقبة، ويمكنه التدخل عند الضرورة وهو جالس في مقعد السائق.
- المستوى الرابع: التشغيل الآلي العالي - تكمل السيارة جميع مهام القيادة حتى لو لم يتدخل السائق في ظروف محدودة (مثل سيارات الأجرة المحلية)
- المستوى الخامس: التشغيل الآلي الكامل - تكمل السيارة جميع المهام بدون سائق على جميع الطرق في جميع الظروف.
بدأ المستهلكون في رؤية الميزات في المستويين 1 و 3 يتم دمجها مع السيارات غير المستقلة اليوم، ومن المتوقع أن يستمر هذا الاتجاه.
غالبًا ما يشار إلى الطائرة بدون طيار باسم «الطائرة بدون طيار»، وهي طائرة صغيرة أو طائرة هليكوبتر يمكنها الطيران بدون طيار. بدلاً من الطيار، يتم تشغيلها إما بشكل مستقل بواسطة أجهزة الكمبيوتر في السيارة أو تشغيلها بواسطة شخص يستخدم جهاز تحكم عن بعد. في حين أن معظم الطائرات بدون طيار تستخدم اليوم للتطبيقات العسكرية أو المدنية، إلا أن هناك سوقًا متناميًا للطائرات الشخصية بدون طيار. مقابل بضع مئات من الدولارات، يمكن للمستهلك شراء طائرة بدون طيار للاستخدام الشخصي.
بدأ الاستخدام التجاري للطائرات بدون طيار في الظهور. تخطط شركات مثل Amazon لتسليم حزمها للعملاء باستخدام الطائرات بدون طيار، وتخطط Walmart لاستخدام طائرات بدون طيار لنقل الأشياء في متاجرها. من المتوقع أن يصبح هذا القطاع سوقًا عالميًا بقيمة 12.6 مليار دولار بحلول عام 2025 (Statista.com، 2019).
المراجع:
المركبات المستقلة. تم استرجاعه في 10 ديسمبر 2020 من https://www.ghsa.org/state-laws/issues/autonomous%20vehicles.
تشوي، م. وروبرتس آر (2010، 1 مارس). إنترنت الأشياء. تم استرجاعه في 10 ديسمبر 2020 من https://www.mckinsey.com/industries/technology-media-and-telecommunications/our-insights/the-internet-of-things.
روس، مارجريت (2019). إنترنت الأشياء (IoT). أجندة إنترنت الأشياء. تم استرجاعه في 11 ديسمبر 2020 من https://internetofthingsagenda.techtarget.com/definit ION/إنترنت الأشياء IoT.
أصدرت SAE International مخططًا مرئيًا محدثًا لمعيار «مستويات التشغيل الآلي للقيادة» للمركبات ذاتية القيادة (2018). تم استرجاعه في 10 ديسمبر 2020 من https://www.sae.org/news/press-room/2018/12/sae-international-releases-updated-visual-chart-for-its-%E2%80%9Clevels-of-driving-automation%E2%80%9D-standard-for-self-driving-vehicles.
ستاتيستا. الطائرات بدون طيار التجارية تنطلق (2019). تم استرجاعه في 11 ديسمبر 2020 من https://www.statista.com/chart/17201/commecial-drones-projected-growth/.