منورة يا فاطمة يا روحي في منصتكِ الخاصة

أجهزة الاستشعار (Sensors): هي أجهزة تكشف وتتحسس التغيرات في البيئة المحيطة (مثل الحرارة، الضوء، الضغط)، وتحول هذه التغيرات الفيزيائية إلى إشارة جهد كهربائي أو قيم رقمية يمكن معالجتها وفهمها بواسطة الحاسوب.

المقاومة المعتمدة على الضوء (LDR): هي مستشعر ضوئي تتغير مقاومته الكهربائية بشكل مباشر بناءً على شدة الضوء الساقط عليه. من أشهر استخداماتها العملية هي أعمدة إنارة الشوارع التي تضيء تلقائياً بمجرد حلول الظلام وانخفاض ضوء النهار.

المشغلات (Actuators): هي أجهزة تقوم بعكس عمل المستشعرات تماماً. حيث تستقبل إشارة تحكم (جهد كهربائي أو طاقة هوائية/ميكانيكية) لتقوم بعمل حركة فيزيائية أو إصدار تنبيه. من أمثلتها السماعات التي تصدر أصواتاً، وأجراس إنذار الحرائق.

مكونات عقدة المستشعر اللاسلكي (WSN Node): تتكون العقدة من 4 مكونات رئيسية إجبارية ومكونات اختيارية:

• وحدة الاستشعار (Sensing Unit): تجمع وتكشف القراءات الفيزيائية.
• وحدة المعالجة (Processing Unit): معالج دقيق محلي لمعالجة وحفظ البيانات.
• وحدة الاتصالات (Communication Unit): هوائي إرسال واستقبال البيانات لاسلكياً.
• وحدة الطاقة (Power Unit): بطارية لتزويد المكونات بالطاقة الكافية للتشغيل.
• وحدات إضافية اختيارية: مثل وحدة تحديد المواقع (Positioning) ووحدة التنقل (Mobility).

مفهوم إنترنت الأشياء (IoT): يصف شبكة من الأجسام والمعدات المادية ("الأشياء") المدمجة مع مستشعرات، وقدرة برمجية، ومعالجة محلية لتمكينها من الاتصال، وتجميع البيانات، ومشاركتها مع خوادم أخرى عبر شبكة الإنترنت.

فكرة المدن الذكية (Smart Cities): تعتمد فكرتها الأساسية على ربط كافة المرافق العامة بإنترنت الأشياء لإدارتها وتسهيل حياة المواطنين. ومن أمثلة تطبيقاتها:

• المنزل الذكي (Smart Home): مراقبة تسريب الغاز، درجة الحرارة والرطوبة، جودة الهواء، والتحكم بالأجهزة والأبواب عن بعد عبر الحوسبة السحابية.
• الرعاية الصحية الذكية: مراقبة المرضى وكبار السن في منازلهم لاسلكياً وفي الوقت الحقيقي.
• القيادة الذاتية (Autonomous Driving): قيام خوارزميات الذكاء الاصطناعي باستشعار المحيط والتحرك بالمركبة بأمان تام دون تدخل بشري أو بتدخل بسيط جداً.
• التعرف على الوجه (Face Recognition): استخدام الكاميرات والخوارزميات لمطابقة ملامح الوجه للتعرف على الهوية وحفظ الأمن وتسهيل بوابات المرور.

تساعد تكنولوجيا إنترنت الأشياء (IoT) الشركات والمؤسسات على تطوير أعمالها وزيادة جودتها من خلال عدة طرق أساسية:

1. مراقبة العمليات التجارية: القدرة على متابعة خطوط الإنتاج وحركات المخازن بشكل دقيق ولحظي.
2. تحسين تجربة العملاء (CX): تقديم خدمات مخصصة وفهم متطلبات السوق والعميل بشكل أفضل.
3. توفير الوقت والمال: تقليل استهلاك الطاقة والهدر من خلال التحكم الآلي الذكي.
4. زيادة إنتاجية الموظفين: أتمتة المهام اليدوية والروتينية المجهدة ليركز الموظفون على التطوير.
5. تكييف ونمذجة الأعمال: فرصة لتوليد إيرادات إضافية وطرح نماذج عمل قائمة على الخدمات الرقمية المتطورة.
6. اتخاذ قرارات تجارية أفضل: الاعتماد على تقارير وتحليلات لحظية دقيقة بدلاً من التخمين والحدس.

لتشغيل إنترنت الأشياء ومعالجة البيانات بشكل كفء، يتم تصنيف وتقسيم الحوسبة إلى ثلاثة مستويات رئيسية:

تتعدد النماذج لتنظيم هندسة الـ IoT من نماذج مبسطة (3 طبقات) إلى نماذج معقدة تتراوح من 4 إلى 7 طبقات. ولكن النموذج الثلاثي الأساسي هو الأشهر ويتكون من:

• طبقة الإدراك (Perception Layer): تمثل حواس النظام، وتتكون من المستشعرات التي تقيس الحرارة، والرطوبة، ونبضات القلب، لجمع القراءات الفيزيائية وتحويلها لقيم رقمية.
• طبقة الشبكة (Network Layer): هي البنية التحتية للاتصال السلكي واللاسلكي، والمسؤولة عن نقل وتوصيل هذه البيانات بأمان من طبقة الإدراك إلى الخوادم السحابية.
• طبقة التطبيق (Application Layer): هي الواجهة النهائية التي يتفاعل معها المستخدم (مثل برامج المراقبة الطبية، شاشات التحكم بالمنزل الذكي)، وتقدم الخدمات للمستفيد.

يتم تقسيم تكنولوجيا إنترنت الأشياء في السوق العالمي إلى 4 فئات رئيسية بناءً على الغرض من الاستخدام:

• إنترنت الأشياء الاستهلاكي (Consumer IoT): يركز على الأجهزة اليومية للأفراد، مثل مصابيح الإضاءة الذكية (Philips Hue)، والمكانس الروبوتية، والساعات الذكية الشخصية.
• إنترنت الأشياء التجاري (Commercial IoT): يركز على أنظمة إدارة الأصول داخل الشركات، مثل الأجهزة الطبية المتصلة بالمستشفيات، وكاميرات المراقبة التجارية، ومحطات الدفع الإلكتروني.
• إنترنت الأشياء الصناعي (IIoT): يركز على المصانع وأتمتة سلاسل الإنتاج، ومراقبة عمل الآلات لرفع الكفاءة وتقليل حوادث العمل.
• إنترنت الأشياء للبنية التحتية (Infrastructure IoT): يركز على إدارة حركة المرور في المدن الذكية، وصيانة الطرق والجسور، وإدارة شبكات المياه والكهرباء الحيوية للدولة.