تطبيقات وتحديات إنترنت الأشياء | الوحدة الثانية | الدرس الثاني

تطبيقات إنترنت الأشياء (IoT Applications)

تُعدُّ إنترنت الأشياء واحدة من أسرع التقنيات نموًا وتطورًا، وبينما تنتقل البشرية من عصر المنتجات إلى عصر الخدمات، فإن إنترنت الأشياء تقوم بدورٍ هام في إحداث هذه الثورة التقنية، وربما تشهد حياتك تغيرات في المستقبل القريب، منها أنك قد تعود إلى منزلك في سيارة ذاتية القيادة، حيث سيكتشف باب المرآب وجودك ويفتح تلقائيَّا.

تطبيقات وتحديات إنترنت الأشياء

فيما يلي بعض الأمثلة على المجالات التي غيرت فيها إنترنت الأشياء طريقة حياتنا وأعمالنا:

• الأجهزة القابلة للارتداء (Wearables)

تُعدُّ الأجهزة القابلة للارتداء من أكثر العناصر رواجًا بشكل تجاري، ورغم أن عامة الناس يعتقدون بأنها مجرد أجهزة غير مُعقدة، لكنها في واقع الأمر من أجهزة إنترنت الأشياء المتطورة والتي توفِّر مجموعة متنوعة من الوظائف المختلفة، وذلك بدءًا من المراقبة الطبية إلى تتبُّع الصحة واللياقة البدنية.

يُمكِن لهذه الأجهزة التواصل مع الخدمات السحابية لتوفير مراقبة صحية فورية لمُستخدِميها، كذلك عرض التنبيهات بشأن المُشكلات الصحية المُحتمَلة.

• التطبيب عن بُعد (Telemedicine)

لم يصل مجال التطبيب أو الرعاية الصحية عن بُعد إلى كامل إمكاناته حتى الآن.

تُقدِّم خدمة التطبيب عن بُعد المبنية على إنترنت الأشياء من خلال الأجهزة الطبية المتصلة دائمًا، والتي يُمكِن لمتخصصي الرعاية الصحية مراقبتها.

يحدث التشخيص الطبي عن بُعد بشكل استباقي؛ مما يوفِّر وقتًا ثمينًا لتوفير العلاج المناسب للمرضى.

على سبيل المثال، يُمكِن أن تستشعر أنظمة الكشف عن النوبات القلبية نبضات قلب الشخص بصورة فورية لتُرسِل رسائل للطبيب لإنقاذ حياة المريض.

• المنازل الذكية (Smart Homes)

تُعدُّ المنازل الذكية واحدة من أفضل تطبيقات إنترنت الأشياء وأكثرها استخدامًا، حيث توفر الكثير من الراحة للأشخاص والحماية المنزلية.

توجد مجموعة واسعة من تطبيقات إنترنت الأشياء الخاصة بالمنازل الذكية، ولكن أكثرها كفاءة هو ما يدمج بين أنظمة المرافق الذكية وأغراض الترفيه، كما تُعزَّز الحماية المنزلية من خلال أنظمة الأقفال المتطورة وأنظمة المراقبة الشبكية.

مع تطور إنترنت الأشياء، يُمكِنك أن تكون على ثقة بأن منزلك سيُصبح أكثر ذكاءً. فعلى سبيل المثال، سيتعرف نظام الإضاءة الأوتوماتيكي بصورة تلقائية على عدم وجود أحد في المنزل؛ ليوفر الطاقة.

• التعليم (Education)

يُمكِن للمدرسة أو المؤسسة الدراسية التي تدعم إنترنت الأشياء مُساعدة المعلمين والإدارة في تسجيل الحضور اليومي. يُمكِن للنظام أيضًا إخطار أولياء الأمور بتغيُّب الطلبة تلقائيًّا.

تُعدُّ أجهزة السبورة الذكية، وأقفال الأبواب، وأنظمة الحرائق والحماية من أبرز أجهزة إنترنت الأشياء الأخرى المُستخدَمة في قطاع التعليم.

• الشبكات الذكية (Smart Grids)

تعتمد إدارة شبكات الكهرباء على أنظمة مُعقَّدة وحيوية، وذلك لأداء مهمتها في توفير الطاقة الكهربائية للمباني والمصانع ووسائل النقل وكل شيء في الحياة اليومية تقريبًا.

تَستخدِم شبكة الكهرباء الذكية تقنيات إنترنت الأشياء لتقليل الهدر في الطاقة الكهربائية وتعزيز كفاءة نقلها وتحسين وقت الصيانة وتقليل تكاليف التشغيل.

• السيارة ذاتية القيادة (Self-Driving Cars)

تعمل شركات التقنية الكبرى على تطوير إصدارات من السيارات والمركبات الأخرى ذاتية القيادة.

على سبيل المثال، قامت إحدى شركات الاتصالات في المملكة بتنفيذ خدمة الحافلات ذاتية القيادة لمجمع الرياض. تَستخدِم جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية حافلة ذاتية القيادة مماثلة في حرمها الجامعي.

تزوِّد المُستشعِرات المُتعددة والأجهزة المضمنة المتصلة سحابيًّا بيانات ضخمة لاتّخاذ القرارات بناءً على خوارزميات التعلُّم الآلي، ويُمكِن القول بأنه حتى وإن استغرق تطوير التقنية بأكملها سنوات أخرى، وإن احتاج الأمر إلى قيام الدول بتعديل قوانينها ولوائحها لتنظيم هذه التقنيات، فإن تطبيقات إنترنت الأشياء ستستمر في النمو بشكلٍ سريعٍ للغاية.

ويجب على مطوري ومقدمي هذه التقنيات والخدمات التأكُّد من جاهزيتها وقدرتها على ضمان سلامة البشر ووسائل النقل كافة في الطرق.

• أسواق التجزئة (Retail Shops)

شهد العالم مؤخرًا ظهور نوعٍ جديدٍ من متاجر البيع بالتجزئة التي تعتمد على إنترنت الأشياء، وتُقدِم نموذجًا مختلفًا عن المتاجر الفعلية والمتاجر الإلكترونية.

يُضيف المتجر الذي يدعم إنترنت الأشياء المُنتَجات إلى عربة التسوق الخاصة بك فور اختيارها، ثم يُتيح لك الدفع مقابل مُشترياتك بخصم الأموال من محفظتك الرقميّة على هاتفك الذكي، كما تُتيح التقنية إضافة المُنتَجات وإزالتها واستبدالها في سلة التسوق، ولا تتطلَّب عملية الشراء هذه رسومًا أو كُلفةً إضافية، وبالطبع فإنك لست بحاجة إلى الانتظار في الطابور للدفع.

• إدارة سلسلة التوريد الذكية (Smart Supply-Chain Management)

يجب أن تتسم شبكات التوريد بالفاعلية وأن تعمل بالشكل الأمثل، وإلا فإنها ستزيد من تكلفة البضائع. توفِّر إنترنت الأشياء حلولًا لتتبع العناصر أثناء وجودها في المستودعات أو أثناء النقل، وذلك باستخدام رقاقات إلكترونية توفِّر معلومات فورية؛ مما يُسهِم في الحد من حدوث الأخطاء، والتقليل من التأخير في عملية توريد المُنتَجات.

• إنترنت الأشياء الصناعي (Industrial IoT)

يتكوَّن إنترنت الأشياء الصناعي من مُستشعِرات وأدوات وأجهزة إنترنت الأشياء الأخرى التي ترتبط بتطبيقات إدارة الإنتاج والطاقة.

يتوقع خبراء الصناعة بأن يتمتع إنترنت الأشياء بإمكانيات أكبر في جميع تطبيقات إنترنت الأشياء، وذلك بإمكانية تحسين جودة المُنتَجات وكفاءة الإنتاج.

على سبيل المثال، قامت إحدى الشركات المُصنِّعة للطائرات التجارية بدمج مُستشعِرات في الأدوات والآلات ومنحت العاملين نظارات ذكية؛ لتقليل الأخطاء وتعزيز السلامة في موقع العمل.

• الزراعة الذكية

تُنبّئ التطورات الحالية في إنترنت الأشياء في الصناعة الزراعية بمستقبلٍ واعد، حيث تجري باستمرار عمليات تطوير أدوات الري بالتنقيط، والتعرُّف على أنماط المحاصيل، وتوزيع المياه، واستخدام الطائرات دون طيار لمراقبة المزارع.

تُمكِن هذه الابتكارات المزارعين من زيادة الإنتاجية، والحد من المخاطر المحيطة بالزراعة بشكلٍ أكثر فعالية.

• النقل الذكي

يُتيح نظام النقل العام الجديد في الرياض الذي يتكوَّن من مترو الرياض ونظام حافلات الرياض السريع للأفراد القدرة على التنقُّل في المدينة بسهولة.

يَستخدِم مترو الرياض قطارات دون سائق مزودة بإنترنت الأشياء، ويوفِّر للركاب حلولًا متكاملةً تُعزز تجربتهم في التنقُّل، ويتضمن المشروع مركزًا متطورًا لأنظمة المراقبة والتحكُّم للمحطات والخطوط والبُنية التحتية الأخرى.

• إدارة الحركة المرورية (Traffic Management)

يُمكِن تحسين إدارة الحركة المرورية بمساعدة تقنيات إنترنت الأشياء في المدن الكبيرة. يتم ذلك باستخدام الهواتف المحمولة ككائنات ذكية مزودة بمُستشعرات وتطبيقات تحديد المواقع الجغرافية، مثل خرائط قوقل، إضافةً إلى المعلومات التي يتم التحصُّل عليها من المركبات من خلال الأنظمة السحابية كنظام الإنذار بالمخاطر الموجود في بعض وسائل النقل.

يُمكِن لتقنيات إنترنت الأشياء تحسين الحركة المرورية والسلامة على الطرق، ويُعدُّ التحليل طويل المدى لأنماط الحركة المرورية تطبيقًا آخر لإنترنت الأشياء؛ مما يُمكِّن المسافرين من تجنُّب الازدحام المروري، والحصول على معلومات وافية عن الطرق البديلة خلال ساعات الذروة بصورةٍ أفضل.

• إدارة المياه / النفايات (Water \ Waste Management)

تقوم العديد من البلديات بتنفيذ إعادة تدوير المياه من خلال استخدام وحدات معالجة المياه.

باستخدام تطبيق إنترنت الأشياء يُمكِن تحديد كمية المياه المُستهلَكة في موقع مُعيَّن، وكذلك كمية المياه التي تُجمع، ومدى التغيُّر في كَمِّ النفايات المُنتَجة بمرور الوقت.

يُمكِن للبلديات من خلال تقنيات إنترنت الأشياء التنبؤ بكَمِّ النفايات الناتجة في منطقة مُعيَّنة، وتحديد كيفية معالجتها وآليات التخلُّص منها، وكذلك التخطيط المستقبلي لمثل تلك العمليات. يُمكِن أيضًا تحليل حجم النفايات المُنتَجة في كل حي ويُمكِن استخدام جميع هذه المعلومات للتخطيط لمبادرات تحسين المدينة، وتُقدم أنظمة تحليل البيانات التخطيط الأمثل لجمع النفايات.

معلومة

يُعدُّ المعرض السعودي لإنترنت الأشياء (Saudi IoT) حدثًا إقليميًّا محوره الأساسي هو تقنيات إنترنت الأشياء وتطويرها. يُركِّز المعرض على الفرص الحالية والمستقبلية الناتجة عن تطبيق تقنيات إنترنت الأشياء وتطبيقاتها وخدماتها. يتماشى إنترنت الأشياء السعودي مع رؤية المملكة العربية السعودية 2030 والتي تنظُر إلى التقنيات الناشئة على أنها مطلب ومفتاح لاكتشاف المزيد من الأساليب المُبتكرة لإدارة الأعمال وتعزيز الاقتصاد.

مثال

يشهد شهر رمضان وموسم الحج قدوم أكثر من مليوني مسلم سنويًّا لزيارة مكة والمشاعر المقدسة. يتعيَّن على السلطات المحليّة التعامل مع الزيادة المتنامية في إنتاج النفايات في تلك الفترة.

تَهدُف استراتيجية رؤية المملكة 2030 إلى تقليل جميع أنواع النفايات بتنفيذ أنظمة إدارة النفايات. يسعى نظام إدارة النفايات الصلبة القائك على تقنيات إنترنت الأشياء إلى تحسين عملية جمع النفايات من مصادرها.

قدمت الجامعات السعودية مقترحًا باستخدام الحاويات الذكية التي تسمح بأتمتة عملية تصنيف النفايات؛ مما يسمح بإعادة تدويرها بسهولة.

يُمكِنك معرفة المزيد من المعلومات عن تطبيقات إنترنت الأشياء من خلال الرابط التالي:

13 تطبيقات أجهزة بوابة إنترنت الأشياء

كما يُمكِنك مراجعة الجزء السابق من موضوع “تطبيقات وتحديات إنترنت الأشياء” حتى نهاية هذا القسم من خلال الرابط التالي: