إنترنت الأشياء The Internet of Things

إنترنت الأشياء (IoT - Internet of Things)، هي آخر المصطلحات التقنية التي أطلت علينا من فترة قريبة، لكنها مع ذلك جعلت العديد من الأشخاص يتساءلون عنها ويمطرون محركات البحث باستفسارات كثيرة حول خصائصها ومميزاتها دون إغفال أخطارها. إنه عالم جديد يصير فيه الخيال واقعاً، وتتحول فيه الأفكار إلى نمط حياة.

كيفية نشوء المصطلح وتطور البنية التحتية لإنترنت الأشياء

في حين أن مصطلح "إنترنت الأشياء" هو جديد نسبياً، غير أن مفهوم الجمع بين أجهزة الكمبيوتر والشبكات بغية رصد الأجهزة والتحكم بها كان موجوداً منذ عقود. وفي أواخر سنة 1970 على سبيل المثال، كانت هناك نظم للمراقبة عن بعد على الشبكة الكهربائية عن طريق خطوط الهاتف مستخدمة بالفعل في الأغراض التجارية.

استخدم مصطلح "إنترنت الأشياء" لأول مرة في عام 1999 من قبل رائد التقنية البريطاني كيفن أشتون (Kevin Ashton)، وهو أحد مؤسسي مركز AUTO-ID في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT)، استخدمه لوصف النظام الذي كانت فيه الأشياء في العالم المادي يمكن أن تكون متصلة بالإنترنت عن طريق أجهزة الاستشعار.

وصاغ أشتون المصطلح لتوضيح القدرة على الربط بين تقنية تحديد الهوية باستخدام الترددات الراديوية (RFID - Radio Frequency Identification) المستخدمة من أجل عد وتعقب البضائع دون الحاجة للتدخل البشري، وقال أنه استخدم لأول مرة عبارة "إنترنت الأشياء" في عرض تقديمي قام به عام 1999، والتصق به المصطلح منذ ذلك الحين.

وصرح أشتون في مقال نشر في جريدة (RFID) سنة 1999: "إذا كانت لدينا أجهزة حاسوب تعرف كل شيء عن الأشياء، باستخدام البيانات التي تجمعها دون أي مساعدة منا، فسوف نكون قادرين على تتبع وإحصاء كل شيء، والحد بشكل كبير من خسائر وتكلفة النفايات.

وسنعلم عندما تحتاج الأشياء إلى استبدال أو إصلاح، وعما إذا كانت جديدة أو منتهية الصلاحية"، ويضيف قائلاً: "نحن بحاجة لتمكين أجهزة الحاسوب بوسائلها الخاصة لجمع المعلومات، حتى تتمكن من رؤية وسماع وشم العالم بأنفسها". تقنية RFID وتقنية الاستشعار تمكن أجهزة الحاسوب من ملاحظة وتحديد وفهم العالم بعيداً عن القيود على البيانات التي يدخلها الإنسان.

في ذلك الوقت، كانت هذه الرؤية بحاجة إلى تحسينات تكنولوجية رئيسية، كيف نربط كل شيء على هذا الكوكب؟ أي نوع من الاتصالات اللاسلكية يمكن أن تبنى في الأجهزة؟ ما التغييرات التي يتعين إدخالها على البنية التحتية الموجودة للإنترنت لدعم المليارات من الأجهزة الجديدة المتواصلة؟ كيف سنزود هذه الأجهزة بالطاقة؟ ما الذي يجب تطويره لجعل الحلول تبدو فعالة؟ كانت هناك أسئلة أكثر من الأجوبة على مفاهيم إنترنت الأشياء في عام 1999.

اليوم تم حل جميع هذه العقبات، حيث انخفض حجم وتكلفة أجهزة الراديو اللاسلكية، وظهر الواي فاي "Wi-Fi" والاتصال اللاسلكي الخلوي، وتطورت طرق إنتاج الطاقة الشمسية. ومن المتوقع أن تصير هناك مليارات الأجهزة المتصلة بالشبكة في السنوات القليلة القادمة، وتتوقع مجموعة إنترنت الأشياء (IOTG) التابعة لسيسكو (Cisco) أن يصير هناك أكثر من 50 مليار جهاز متصل بحلول عام 2020.

مجالات وتطبيقات استخدام إنترنت الأشياء

نعلم أن إمكانات أسواق إنترنت الأشياء ضخمة، لكن هناك بعض المجالات التي من شأنها أن تنضج بشكل أسرع بكثير من البقية. نطرح لكم هنا قائمة مجالات تطبيق إنترنت الأشياء مع الأمثلة التي لديها القدرة على النمو المتسارع.

1- المنازل الذكية/ المتصلة (Connected/Smart Homes)

يختلف تعريف المنزل المتصل بالنسبة لمختلف الأشخاص، وببساطة يمكن القول أن المنزل الذكي هو المنزل الذي يحتوي على أجهزة لديها القدرة على التواصل مع بعضها البعض، كذلك مع بيئتها غير المادية. ويعطي البيت الذكي المالك القدرة على تخصيص ومراقبة البيئة المنزلية، لزيادة الأمن وإدارة كفاءة الطاقة. وهناك المئات من تقنيات إنترنت الأشياء المتاحة لرصد وبناء المنازل الذكية.

كما أن هناك العديد من الشركات المصنعة للمنتجات الاستهلاكية تبرز بشدة في هذا المجال، مثل شركات "بلكين" (Belkin) و"أمازون" (Amazon) أو "فيليبس" (Philips) وغيرها من الشركات.

2- الملابس الذكية أو الملبوسات الإلكترونية (Wearables)

هناك عدة تسميات لهذا النوع من الأجهزة، فهناك من يطلق عليها مصطلح "الملابس المحوسبة" (Wearable Computing) أو "الأجهزة الملبوسة" (Wearable Devices) أو "الملبوسات التقنية" (Wearable Technology)، وكلها تعابير تحيل على "الملبوسات الإلكترونية" (Wearable Electronics) أو "الملابس الذكية" (Smart Wearables)، ويعني هذا المصطلح كل التقنيات الذكية القابلة للارتداء، كالساعات اليدوية والأساور والنظارات التي تتنوع وظائفها بين الترفيه والرياضة والصحة، وهي واحدة من أهم الاتجاهات في إنترنت الأشياء حالياً، وتتنافس العديد من الشركات العالمية كشركة "آبل" (Apple)، غوغل (Google) أو سامسونغ (Samsung) وآخرين في مجال تصنيع هذه الأجهزة.

يتم تثبيت الملبوسات الإلكترونية مع أجهزة استشعار وبرمجيات، تقوم بجمع البيانات والمعلومات عن المستخدمين، وبعد ذلك يتم معالجة هذه البيانات لاستخراج الإحصاءات الأساسية حول المستخدم.

3- تجارة التجزئة (Retail)

إمكانات إنترنت الأشياء في قطاع التجارة بالتجزئة هائلة. تخيل أن تكون أجهزتك المنزلية قادرة على إعلامك في حالة نقص في الإمدادات، أو حتى أن تطلبها من تلقاء نفسها. بدأ هذا النموذج في الإعلانات القائمة على القرب من تجارة التجزئة الذكية لتصبح حقيقة واقعة، حيث أن لدينا بالفعل أمثلة عن تطبيقات إنترنت الأشياء كجزء من سلاسل التوريد الذكية، وتطبيقات لتتبع البضائع، وتبادل المعلومات بشكل فوري حول المخزون بين الموردين وتجار التجزئة إضافة إلى التسليم الآلي.

4- المدن الذكية (Smart Cities)

المراقبة الذكية، النقل الآلي الذكي، ونظم ذكية لإدارة الطاقة والرصد البيئي، كلها أمثلة على تطبيقات إنترنت الأشياء للمدن الذكية، فالمدن الذكية هي الحل الحقيقي والأمثل لمشاكل الناس التي عادة ما تواجههم بسبب الانفجار السكاني والتلوث، وضعف البنية التحتية والنقص في إمدادات الطاقة، ونتحدث هنا عن صناديق قمامة ذكية ومواقف سيارات، كذلك مصابيح إنارة ذات مستشعرات، تجعلها أكثر خدمة للمواطن وأكثر ترشيدا للطاقة.

عن طريق تركيب المستشعرات واستخدام تطبيقات الإنترنت، يمكن للمواطنين العثور على أماكن ركن السيارات المتاحة مجاناً في جميع أنحاء المدينة، كما يمكن لأجهزة الاستشعار كشف قضايا التلاعب بالعدادات والأعطال ومشكلات تثبيت المنظومة الكهربائية.

5- مجال الرعاية الصحية (Healthcare)

الرعاية الصحية، هي ذلك العملاق النائم من بين تطبيقات إنترنت الأشياء، فمفهوم نظام الرعاية الصحية المتصلة بالإنترنت والأجهزة الطبية الذكية يحمل إمكانات هائلة ليس فقط للشركات ولكن من أجل رفاه الناس بشكل عام أيضاً. والرعاية الصحية هي أحد القطاعات التي من المفترض أن تكون مدعومة إلى حد كبير مع ظهور تطبيقات إنترنت الأشياء، أمثلة إنترنت الأشياء في هذا المجال كثيرة.

وتبين البحوث أن إنترنت الأشياء في مجال الرعاية الصحية سيتضخم في السنوات المقبلة، حيث تهدف تقنيات إنترنت الأشياء في مجال الرعاية الصحية إلى تمكين الناس من عيش حياة صحية من خلال ارتداء الأجهزة المتصلة، فالبيانات التي يتم جمعها تساعد في التحليل الشخصي لصحة الفرد، وتوفير استراتيجيات مصممة خصيصاً لمكافحة المرض.

6- مجال الزراعة (Agriculture)

مع الزيادة المستمرة في عدد السكان في العالم، والارتفاع الهائل للطلب على الإمدادات الغذائية، فإن الحكومات تساعد المزارعين على استخدام التقنيات المتطورة والأبحاث لزيادة إنتاج الغذاء، والزراعة الذكية (Smart Farming) هي واحدة من أسرع الحقول نمواً في مجال إنترنت الأشياء.

يستخدم المزارعون الإحصاءات المجدية للبيانات بغرض إنتاج أفضل عائد على الاستثمار، فالاستشعار عن رطوبة التربة والعناصر الغذائية، والسيطرة على استخدام المياه لنمو النبات وتحديد الأسمدة المخصصة هي بعض الاستخدامات البسيطة لتقنيات إنترنت الأشياء في مجال الزراعة.

7- السيارات ووسائل النقل (Automotive/Transportation)

ركزت التكنولوجيا الرقمية للسيارات على تحسين الوظائف الداخلية للمركبات، لكن هذا الاهتمام يتزايد الآن نحو تعزيز تجربة أنظمة الترفيه داخل السيارة (In-car Entertainment).

السيارة المتصلة، هي السيارة القادرة على تحسين طريقة اشتغالها وتوفير الصيانة، فضلاً عن توفير راحة الركاب الذين يستخدمون أجهزة الاستشعار وشبكة الإنترنت على متنها.

معظم شركات صناعة السيارات الكبيرة، كذلك بعض الشركات الناشئة الشجاعة تعمل على إيجاد حلول للسيارة المتصلة، وكذا العلامات التجارية الكبرى مثل تسلا (Tesla)، بي ام دبليو (BMW)، أبل (Apple)، جوجل (Google)، جميعها تعمل على تحقيق الثورة القادمة في مجال السيارات.

8- أتمتة الصناعة (Industrial Automation)

الأتمتة الصناعية، هي واحدة من أكثر التطبيقات عمقاً من بين تطبيقات إنترنت الأشياء، فمع مساعدة البنية التحتية لإنترنت الأشياء (internet of things infrastructure) - المدعومة بشبكات الاستشعار المتطورة (advanced sensor networks) والاتصال اللاسلكي (wireless connectivity)، إضافة إلى الأجهزة المبتكرة (innovative hardware) والاتصالات آلة إلى آلة (machine-to-machine – M2M)- فإن عملية الأتمتة التقليدية للصناعات ستتحول كلياً.

9- إدارة الطاقة (Energy Management)

شبكات الكهرباء في المستقبل لن تكون ذكية فقط بل موثوق بها بشدة أيضاً، فمفهوم الشبكة الذكية أصبح مفهوماً شعبياً جداً، والفكرة الأساسية وراء الشبكات الذكية هي لجمع البيانات بطريقة آلية، وتحليل سلوك مستهلكي الكهرباء والموردين لتحسين الكفاءة، كذلك اقتصاديات استخدام الكهرباء.

تحديات الأمن والخصوصية التي تواجه إنترنت الأشياء

مع مجيء إنترنت الأشياء واتساع استعمال تقنياتها، تنامى الحديث عن مشاكل الحماية والاعتداء على خصوصية الفرد. والمشاكل المرافقة لإنترنت الأشياء قد تتفاقم مع اتجاه الناس إلى تعميم التجربة على كل الأجهزة المنزلية، فأجهزة المنزل المتصلة بالإنترنت ستصبح أكثر فأكثر تلك الحلقة الضعيفة في السلسلة، حيث قد لا يكون المهاجمون قادرون على اختراق الشبكة المنزلية الخاصة بك عبر حاسوبك، لكنهم قد يتمكنوا من فعل ذلك عن طريق آلة القهوة الخاصة بك.

في حين الاعتبارات الأمنية ليست جديدة في إطار تكنولوجيا المعلومات، وسمات العديد من تطبيقات إنترنت الأشياء تمثل تحديات أمنية جديدة وفريدة من نوعها. معالجة هذه التحديات وضمان الأمن في منتجات و خدمات إنترنت الأشياء يجب أن يكون من الأولويات الأساسية، فأجهزة وخدمات إنترنت الأشياء غير المؤمنة جيداً يمكن أن تكون نقطة دخول محتملة للهجمات السيبرانية (cyber attacks)، وتعرض بيانات المستخدم للسرقة، فالطبيعة المتداخلة لأجهزة إنترنت الأشياء تعني أن كل جهاز متصل بالإنترنت وغير مؤمن بشكل كاف، يؤثر على أمن ومرونة الإنترنت بشكل عام.

وفي رد على سؤال حول تحديات الخصوصية والأمان في حوار أجراه مع موقع "Techeconomy"، قال كيفن أشتون:" في الحقيقة، هذه ليست أكبر مخاوفي، فالخصوصية مشكلة محلولة، نحتاج فقط إلى تنفيذ الحل، يجب أن يمتلك الناس خياراً حقيقيا مبنياً على المعرفة بشأن نوعية المعلومات الخاصة بهم الممكن إتاحتها للآخرين، حينما لا يكونون في الأماكن العامة... في حالة إنترنت الأشياء فإن جميع المعلومات تقريباً على شبكة الإنترنت آمنة بشكل دائم، نحن بحاجة إلى مواصلة الاشتغال على سبل تقليل عدد وحجم وتواتر الاستثناءات".

كمسألة مبدأ، يقع على عاتق مطوري ومستخدمي أجهزة وأنظمة إنترنت الأشياء التزام جماعي للتأكد من أنهم لا يعرضون المستخدمين والإنترنت نفسه لضرر محتمل. وفقاً لذلك، ستكون هناك حاجة إلى نهج تعاوني نحو مزيد من الأمن لوضع حلول فعالة ومناسبة للتحديات الأمنية المرتبطة بإنترنت الأشياء.

في الختام.. يبدو أن إنترنت الأشياء تقنية تعد بالكثير في المستقبل، وسيشكل تزايد الإقبال على خدماتها من تحسين جودة حياة الأفراد والرفع من إنتاجية المؤسسات، فضلا عن الخدمات في مجال النقل والخدمات اللوجستية، والأمن والمرافق والتعليم والرعاية الصحية، وغيرها من المجالات.