ما هي وحدة إنترنت الأشياء وكيف تختلف عن أجهزة الاستشعار التقليدية؟

في هذا العصر الرقمي، أحدثت إنترنت الأشياء (IoT) ثورة في كل جانب من جوانب حياتنا، بما في ذلك الطريقة التي نتفاعل بها مع منازلنا. مع التطور السريع لتكنولوجيا إنترنت الأشياء ودمجها في حياتنا اليومية، حظيت إنترنت الأشياء باهتمام كبير. من بين المكونات المختلفة للنظام البيئي لإنترنت الأشياء، تلعب وحدات إنترنت الأشياء وأجهزة الاستشعار التقليدية دورًا حيويًا. على الرغم من أنهما يشتركان في بعض أوجه التشابه، إلا أن هناك بعض الاختلافات الرئيسية بين التقنيتين التي تستحق الاستكشاف. ستقدم لك هذه المقالة أجزاء وحدة إنترنت الأشياء التي تختلف عن أجهزة الاستشعار التقليدية.

ما هي وحدة إنترنت الأشياء؟

تعد وحدة إنترنت الأشياء مكونًا رئيسيًا يسهل الاتصال وتبادل البيانات داخل النظام البيئي لإنترنت الأشياء. هو جهاز إلكتروني صغير مضمن في كائن أو جهاز، يمكنه توصيل جميع الكائنات بشبكة لاسلكية وإرسال واستقبال البيانات. تعد وحدة إنترنت الأشياء بمثابة رابط مهم يربط الطبقة المعرفية وطبقة النقل لإنترنت الأشياء، مما يغير حياة الناس وطريقة عملهم.

ما هي مكونات وحدة إنترنت الأشياء؟

1. المعالج: المعالج هو عقل وحدة إنترنت الأشياء. وهي مسؤولة عن تشغيل نظام التشغيل والتطبيقات وبروتوكولات الاتصال. كما أنه يدير معالجة وتحليل البيانات المجمعة من أجهزة الاستشعار.

2. الذاكرة: الذاكرة هي ما يستخدمه المعالج لتخزين البيانات والبرامج. ويشمل ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) وذاكرة القراءة فقط (ROM). يعتمد مقدار الذاكرة المطلوبة على مدى تعقيد تطبيق إنترنت الأشياء.

3. مجسات: تُستخدم أجهزة الاستشعار لجمع البيانات المتعلقة بدرجة الحرارة والرطوبة والضوء والصوت والحركة والعوامل البيئية الأخرى. إنها ضرورية لمراقبة الظروف المادية وتقديم تعليقات في الوقت الفعلي لأنظمة إنترنت الأشياء.

4. واجهة الاتصالات: واجهة الاتصال هي قناة لنقل البيانات بين وحدة إنترنت الأشياء والأجهزة الأخرى. يتضمن واجهات سلكية مثل Ethernet والمنافذ التسلسلية، وواجهات لاسلكية مثل Wi-Fi وBluetooth والشبكات الخلوية.

5. إدارة الطاقة: تشير إدارة الطاقة إلى إدارة الطاقة التي تستخدمها وحدة إنترنت الأشياء. ويتضمن إدارة البطارية وأوضاع توفير الطاقة وتقنيات أخرى لتقليل استهلاك الطاقة.

6. الأمن: يعد الأمان أحد المكونات الرئيسية لوحدات إنترنت الأشياء. ويشمل التشفير والمصادقة والتقنيات الأخرى لحماية البيانات ومنع الوصول غير المصرح به.

7. نظام التشغيل: مطلوب نظام تشغيل لتشغيل التطبيقات على وحدة إنترنت الأشياء. ويوفر منصة لبرمجة وإدارة أنظمة إنترنت الأشياء.

8. كومة البرمجيات: تتضمن حزمة البرامج بروتوكولات الاتصال وبرامج التشغيل والمكتبات والمكونات الأخرى المطلوبة لتشغيل وحدة إنترنت الأشياء. أنها توفر الإطار لتطوير برامج وتطبيقات إنترنت الأشياء.

كيف تختلف وحدات إنترنت الأشياء عن أجهزة الاستشعار التقليدية؟

1. الاتصال والتواصل

أحد الاختلافات الملحوظة بين وحدات إنترنت الأشياء وأجهزة الاستشعار التقليدية هو قدرات الاتصال والتواصل الخاصة بها. أجهزة الاستشعار التقليدية، مثل أجهزة استشعار درجة الحرارة أو الرطوبة، هي أجهزة قائمة بذاتها يمكنها فقط جمع البيانات وتقديم تحليل محدود في الموقع. من ناحية أخرى، تم تصميم وحدة استشعار إنترنت الأشياء للاتصال بالإنترنت، وتمكينها من التواصل مع الأجهزة الأخرى، ونقل البيانات إلى الخوادم السحابية، وحتى استخدام خوارزميات التعلم الآلي للتحليل المتقدم.

تعتمد وحدات إنترنت الأشياء عادةً على بروتوكولات الاتصال اللاسلكية مثل Wi-Fi أو Bluetooth أو الشبكات الخلوية، والتي توفر مرونة ونطاقًا أكبر من الاتصالات السلكية التي تستخدمها أجهزة الاستشعار التقليدية بشكل شائع. ولا يعمل هذا الاتصال على تعزيز وظائف وحدات إنترنت الأشياء الذكية فحسب، بل يمكّنها أيضًا من الاندماج بسلاسة في شبكات إنترنت الأشياء واسعة النطاق.

2. معالجة القوة والذكاء

هناك اختلاف مهم آخر يأتي من قوة المعالجة والذكاء لوحدات إنترنت الأشياء مقارنة بأجهزة الاستشعار التقليدية. تتمتع أجهزة الاستشعار التقليدية عادة بموارد حاسوبية محدودة، مما يجعلها تركز بشكل أساسي على جمع البيانات ونقلها. في المقابل، تم تجهيز وحدات استشعار إنترنت الأشياء بمعالجات وذاكرة ووحدات تخزين أكثر قوة، مما يمكنها من إجراء تحليل البيانات على الجهاز، واتخاذ القرار في الوقت الفعلي، وتشغيل الأحداث.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن للوحدات الذكية لإنترنت الأشياء أن تتضمن الذكاء الاصطناعي وخوارزميات التعلم الآلي، مما يمكنها من التعلم والتكيف بناءً على البيانات التي تم جمعها. يتيح هذا الذكاء لوحدات إنترنت الأشياء ليس فقط مراقبة واكتشاف ظروف معينة، ولكن أيضًا توفير رؤى قابلة للتنفيذ وقدرات تنبؤية لمختلف التطبيقات.

3. المرونة والتخصيص

توفر وحدات إنترنت الأشياء مرونة وخيارات تخصيص أكبر من أجهزة الاستشعار التقليدية. عادةً ما يتم تصميم أجهزة الاستشعار التقليدية لتطبيقات محددة وغالبًا ما تكون إمكانية إعادة تشكيلها محدودة. من ناحية أخرى، تم تصميم وحدة استشعار إنترنت الأشياء لتكون متعددة الاستخدامات وقابلة للتكيف وسهلة البرمجة.

يمكن دمج وحدات إنترنت الأشياء مع العديد من أجهزة الاستشعار والمحركات، مما يمكنها من مراقبة المعلمات المتعددة والتحكم فيها في وقت واحد. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للمطورين الاستفادة من مجموعات تطوير البرامج (SDKs) وواجهات برمجة التطبيقات التي توفرها الشركات المصنعة لوحدات إنترنت الأشياء لتخصيص وظائف وسلوك هذه الوحدات وفقًا لمتطلبات محددة. هذه المرونة تجعل وحدة استشعار إنترنت الأشياء مناسبة لمجموعة متنوعة من التطبيقات التي تتراوح من التشغيل الآلي للمنزل إلى المراقبة الصناعية.

باختصار، هناك اختلافات كبيرة بين وحدات إنترنت الأشياء وأجهزة الاستشعار التقليدية من حيث الاتصال وقوة المعالجة والذكاء والمرونة. مع التطوير المستمر لتكنولوجيا إنترنت الأشياء، يتم استخدام المزيد والمزيد من وحدات WiFi لإنترنت الأشياء على نطاق واسع.