في صباح شديد الحرارة، تغادر المنزل. بعد إغلاق الباب، ينبهك هاتفك بأن جميع الأضواء الداخلية مطفأة وأن الباب مغلق. وفي الوقت نفسه، قامت سيارتك تلقائيًا بتنشيط نظام التبريد الخاص بها، لذلك بحلول الوقت الذي تصل فيه إلى المرآب، يمكنك الدخول مباشرة إلى مقصورة باردة ومنعشة... لم تعد مثل هذه السيناريوهات مجرد خيال. ما مدى تقدم إنترنت الأشياء (IoT) اليوم؟ وإلى أين ستتجه في السنوات الخمس المقبلة؟
تسمح المنازل الذكية اليوم بالتحكم عن بعد في الأجهزة، والأضواء، والستائر عبر الهاتف الذكي، والتنشيط الصوتي لإعدادات الجهاز من مسافة قريبة، ومراقبة البيئات المنزلية-في الوقت الفعلي من خلال الكاميرات وأجهزة الاستشعار المثبتة. ومع ذلك، تظل أنظمة إنترنت الأشياء المنزلية هذه محدودة الاستخدام. وبعيدًا عن التكلفة العالية لبناء النظام البيئي بأكمله، تشمل المخاوف مشكلات الثقة والشكوك الأمنية وانتهاكات الخصوصية.
تظل "الكثافة" الحالية لتكامل إنترنت الأشياء غير كافية. ومع ذلك، فإن التقدم التكنولوجي جعل من غير المقبول بالنسبة للمستهلكين الأذكياء شراء الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية أو الأجهزة المنزلية الذكية التي تفتقر إلى ما يسمى بتفاعل إنترنت الأشياء (IoT). من الصعب تخيل منتجات جديدة بدون إمكانية الاتصال، أو تلك غير المتوافقة مع التطبيقات أو البرامج -الصغيرة أو الحسابات الرسمية.
ومع ذلك، لم تعد إنترنت الأشياء نقطة بيع أساسية. وبدلاً من ذلك، يجب أن تكمل قدرات مثل الأداء والذكاء الاصطناعي والشاشات لإنشاء تجربة شاملة تستحوذ على حصة السوق.
لاستكشاف اتجاهات صناعة إنترنت الأشياء بشكل أفضل، قمنا باستطلاع آراء العملاء العالميين، وتلقينا 2095 استبيانًا مكتملًا من مهندسي حلول إنترنت الأشياء في 60 دولة. تشكل هذه البيانات أساس تقريرنا عن الاتجاهات العالمية لإنترنت الأشياء. كيف سيتطور المشهد العالمي لإنترنت الأشياء خلال السنوات الخمس المقبلة؟ دعونا نستكشف.
أين هي محركات نمو الصناعة؟
الصناعات الثلاثة الأولى التي تتمتع بأكبر إمكانات نمو في إنترنت الأشياء على مدى السنوات الخمس المقبلة هي الأتمتة الصناعية والتحكم، والأتمتة المنزلية، والذكاء الاصطناعي. ضمن التشغيل الآلي الصناعي والتشغيل الآلي للمنزل، من المتوقع أن يكون الاتصال -من آلة إلى-المراقبة عن بعد (M2M) من أسرع التطبيقات-نموًا. وتشمل هذه مراقبة الأجهزة عن بعد، وتحسين العمليات والمرافق الصناعية، والاتصال بالإلكترونيات الاستهلاكية والأجهزة الذكية. وفي الوقت نفسه، أدى الوباء إلى تسريع اعتماد إنترنت الأشياء في الرعاية الصحية، مما أدى إلى تحويل تشخيص المرضى ومراقبتهم مع المساعدة في تتبع اللقاحات وإدارة المخزون. ومع تزايد الطلب على الأجهزة الطبية المتصلة، حدد 25% من المشاركين الرعاية الصحية باعتبارها الصناعة الرئيسية التالية التي تستفيد من إنترنت الأشياء من أجل صحة الإنسان. وتشمل القطاعات الأخرى التي تظهر إمكانات نمو عالية في إنترنت الأشياء المدن الذكية وإدارة الطاقة والسيارات والنقل والأجهزة القابلة للارتداء.
ومع ذلك، لا تزال الصناعة 4.0 في مرحلتها التطويرية، مع بطء النمو في التصنيع 4.0 وإنترنت الأشياء الصناعي (IIoT) والذي يُعزى في المقام الأول إلى الاعتماد على الأنظمة القديمة، وعمليات التكامل المعقدة، ونقص المهارات، والافتقار إلى الأساليب التي تعتمد على الأعمال-. الأسباب الرئيسية الثلاثة لبطء نمو الصناعة 4.0-تتمثل في أمن البيانات، والافتقار إلى استراتيجية العمل، والصعوبة والقيود الفنية للتحديث داخل الأنظمة القديمة المعقدة الحالية-التي تعيق اعتماد حلول التصنيع الذكية وتكاملها.
أصبحت عمليات التصنيع الحديثة أكثر ترابطًا من أي وقت مضى، مع وجود المزيد من الآلات والمعدات والموظفين الذين تدعمهم أجهزة الاستشعار المتصلة بالشبكة التي تنقل البيانات في جميع أنحاء المصنع. تنشأ المشاكل عندما لا تتمكن الشركات من مشاركة المعلومات داخل شبكاتها الخاصة أو الاستفادة من هذه البيانات لتعزيز استراتيجيات العمل. تمثل حوسبة الحافة الاتجاه المستقبلي-استكشف مقالتنا حول حوسبة إنترنت الأشياء الصناعية للحصول على التفاصيل.
مع تزايد تعقيد الأنظمة، تتضاعف نقاط الضعف، مما يجعل الأمن التحدي الأكبر لإنترنت الأشياء. أشار ثلاثون-ستة بالمائة من المشاركين إلى أن الأمان هو العائق الرئيسي أمام اعتماد تقنيات اتصال إنترنت الأشياء. بالإضافة إلى ذلك، تظل ملكية البيانات التي تم جمعها بواسطة الأجهزة الطرفية مشكلة مثيرة للجدل. إن كيفية جمع البيانات ومشاركتها واستخدامها تهم المستخدمين، الذين لا يستطيعون التحقق مما إذا كان يتم إساءة استخدام معلوماتهم الشخصية. تعتبر المخاطر المرتبطة بالبيانات التي يتم جمعها بواسطة الأجهزة الطرفية كبيرة-في حالة سرقتها، قد تكون العواقب غير متوقعة. وهذا يجعل تحديد ملكية البيانات عاملاً حاسماً لنجاح إنترنت الأشياء.
يعتقد سبعون بالمائة من المشاركين أن ملكية البيانات يجب أن تظل مع المستخدمين، خاصة عندما لا يمكن ضمان الخصوصية، حيث يمكن كشف هذه البيانات بسهولة لأطراف ثالثة. يتردد المستخدمون في مشاركة البيانات مع الشركات بسبب المخاوف بشأن سرقة الهوية ومخاطر الأمن السيبراني.
من المدن والمصانع الذكية إلى المنازل الذكية، يتيح إنترنت الأشياء للأشياء الاتصال وتبادل البيانات. يتيح حل مشكلات أمان البيانات للبيانات التي تم جمعها دفع التحسينات التشغيلية أو خفض التكاليف، مما يؤدي إلى جودة أعلى وكفاءة أكبر وإطالة عمر المنتج. حدد أربعون-ثمانية بالمائة من المشاركين الإنتاجية المحسنة وقدرات التصنيع كأهدافهم الأساسية، مما سلط الضوء على التأثير الأكبر لإنترنت الأشياء على الأعمال في هذه المجالات.
واعتبر 30% من المشاركين أنفسهم مبتكرين في مجال إنترنت الأشياء يسعون إلى استكشاف الفرص التجارية واكتساب ميزة تنافسية من خلال تطوير حلول إنترنت الأشياء، بينما سعى 27% منهم إلى الاستفادة من الفرص المتاحة في السوق. على الرغم من النمو السريع لسوق حلول إنترنت الأشياء، يظل تطوير مثل هذه الحلول قرارًا استراتيجيًا للغاية. إنه ينطوي على مخاوف تتعلق بأمن البيانات ويتطلب وقتًا طويلاً لتحقيق النتائج. مع انضمام المزيد من الشركات إلى النظام البيئي، يستمر مشهد تطوير إنترنت الأشياء في النضج. لذلك، بالنسبة للشركات، أصبح ابتكار حلول إنترنت الأشياء أكثر أهمية من أي وقت مضى-لا يتعلق الأمر فقط باتباع اتجاهات الصناعة. كلما زادت فعالية ابتكار الشركة، زادت فرص نجاحها.
ما هي الأولويات التكنولوجية الرئيسية؟
يتمثل التحدي المستمر في تطور إنترنت الأشياء في ضمان إمكانية التشغيل البيني بين الأجهزة من مختلف الشركات المصنعة وتسهيل التطوير السهل لتطبيقات المستخدم الجديدة. في الوقت الحالي، لا يوجد معيار عالمي للاتصال بين الأجهزة المتنوعة، حيث تلتزم كل مجموعة ببروتوكولات مميزة. وحدد المشاركون العوامل التي يمكن أن تسرع اعتماد إنترنت الأشياء، بما في ذلك قابلية التشغيل البيني، وسهولة التطوير، والطلب على المعايير المفتوحة، ومعايير الاتصال. وتيرة الابتكار في إنترنت الأشياء سريعة. ويتطلب اغتنام هذه الفرصة الهائلة في السوق تحقيق قابلية التشغيل البيني في جميع الصناعات لربط العملاء والشركات والمنتجات. ومع ذلك، يجب أن تكون المعايير مفتوحة، مما يسمح لأي شخص بتصميم وبناء التكنولوجيا بسهولة ضمن هذه الأطر.
لا تستخدم أجهزة إنترنت الأشياء الحالية الذكاء الاصطناعي (AI) والتعلم الآلي على نطاق واسع. ومع ذلك، كشف الاستطلاع أن 39% من المشاركين قاموا بالفعل بدمج الذكاء الاصطناعي في تصميمات وتطبيقات إنترنت الأشياء الخاصة بهم. ومن بين المشاركين المتبقين، يخطط 47% لاستخدام الذكاء الاصطناعي في التصميم أو التطبيق التالي لإنترنت الأشياء لبناء أجهزة أكثر ذكاءً. من المركبات ذاتية القيادة إلى برامج التعرف على الوجه، يعمل الذكاء الاصطناعي على تغيير طريقة تفاعلنا مع العالم مع انخفاض تكاليف الأجهزة وزيادة سرعات المعالجة.
تتواصل أجهزة IoT edge عبر القنوات السلكية واللاسلكية القياسية، بما في ذلك تلقي قياسات أجهزة الاستشعار وتمكين التحكم عن بعد من قبل المشغلين. تتطلب التفاعلات بين الأجهزة الطرفية والبوابات والمنصات السحابية ضمن حلول إنترنت الأشياء أساليب متنوعة لتلبية الاحتياجات المتنوعة. أظهرت النتائج أن 77% من المشاركين اختاروا الاتصال اللاسلكي، بينما اختار 23% الاتصال السلكي.
من بين الخيارات اللاسلكية، تعد شبكة WiFi هي الأكثر شيوعًا نظرًا لاتصالها عن بعد، وأمانها، ومعدل نقلها العالي، الذي يتم تمكينه بواسطة أحدث{0}}وحدات MCU ذات الطاقة المنخفضة والمزودة بإمكانيات WiFi. وتتبع ذلك الهواتف الخلوية وتقنية البلوتوث منخفضة الطاقة (BLE) عن كثب، حيث ارتفعت حصة السوق الخاصة بشركة BLE بنسبة 12% خلال السنوات الثلاث الماضية، مدفوعة بأوضاع الطاقة-المنخفضة والاعتماد السريع لتقنية Bluetooth 5.0. ارتفعت حصة سوق الهواتف الخلوية بنسبة 9٪ خلال السنوات الثلاث الماضية. يعمل الارتفاع الأخير لتقنية 5G على تعزيز الاتصال من خلال زيادة عرض النطاق الترددي الخلوي بشكل كبير، مما يسهل على إنترنت الأشياء توصيل أعداد كبيرة من الأجهزة.
من بين الاتصالات السلكية، يفضل 83% من المهندسين شبكة Ethernet. توفر اتصالات Ethernet درجة عالية من الموثوقية والأمان، مما يوفر الحل الأمثل لأجهزة البث عالية السرعة-مثل كاميرات IP أو هواتف VoIP.
تتطلب أنظمة إنترنت الأشياء لغات متنوعة لتطوير البرامج لتنفيذ الوظائف.. 65% من المشاركين ما زالوا يختارون C/C++ لإمكانياته المتقدمة في الإدخال/الإخراج، وإدارة التعليمات البرمجية، وهياكل البيانات، وتخزين الملفات، تليها Python (45%) وJavaScript (22%).
يمثل تطوير الأجهزة العديد من التحديات، مما يجعل التصميم المناسب أمرًا بالغ الأهمية. عند الاختيار بين التصميم الداخلي- أو الحلول-الجاهزة-التنفيذية الفعالة من حيث التكلفة-والتنفيذ السريع-للتسويق-في أسرع وقت، يعد اختيار الأجهزة أمرًا حيويًا. . 48% من المشاركين يستخدمون أجهزة كمبيوتر لوحية واحدة (SBCs) لتسريع التصميم وتبسيطه. تعد وحدات SBC مدمجة، وتتميز بإمكانية الاتصال المدمجة (Ethernet وWiFi وBLE) وUSB وواجهات إضافية (I2C وSPI وUART)، كما أنها جاهزة للاستخدام خارج-الصندوق-(الذي يعمل بنظام التشغيل Linux). تعالج وحدات SBC المختلفة متطلبات أجهزة محددة، حيث تعد الذاكرة والتخزين أمرًا بالغ الأهمية للأنظمة المضمنة. تعمل توزيعات Linux المدمجة المدمجة على تقليل آثار الذاكرة والتخزين.
ومع ذلك، اختار 32% من المشاركين البدء من صفحة فارغة، مما يسمح للنظام بإملاء المواصفات النهائية التي توفر أداءً متميزًا وموثوقية قوية بأقل تكلفة ممكنة. بالنسبة للشركات، يظل مبدأ "البناء مقابل الشراء" معضلة معقدة. يتطلب تطوير الحلول الداخلية-استثمارًا ووقتًا، إلا أن الأولوية للملكية والتحكم الكامل. يتم تحديد قوة المعالجة ووظائف أجهزة إنترنت الأشياء بواسطة المعالجات الدقيقة (MPUs) أو وحدات التحكم الدقيقة (MCUs). التحدي التالي الذي يواجه المهندسين هو اختيار MPU/MCU المناسبة لتصميمهم، حيث يفضل 39% من المشاركين منصات تطوير STMicroelectronics.
تعد المنصة السحابية المكون الأساسي لتطبيق إنترنت الأشياء في المؤسسة. فهو يلعب دورًا حاسمًا في إنشاء بنية أساسية آمنة وواسعة النطاق لإنترنت الأشياء، مما يمكّن الشركات من جمع بيانات إنترنت الأشياء وتحليلها ومعالجتها من أجهزة الاستشعار والأجهزة والتطبيقات لقيادة العمليات المستدامة. أعرب ثلاثة وثلاثون-أربعة بالمائة من المشاركين صراحةً عن تفضيلهم للسحابات الخاصة. يصعب على المتسللين اختراق السحابة الخاصة، ولا تتحمل أي تكاليف، وتسمح بالوصول إلى البيانات المحلية.
تشكل أجهزة الاستشعار المستخدمة لجمع البيانات جوهر كل جهاز متصل. بدءًا من تحديد المواقع وتحديد الهوية وحتى مراقبة البنية التحتية الحيوية وحمايتها، تعمل أجهزة الاستشعار بمثابة عيون وآذان لحلول إنترنت الأشياء، حيث تقوم بتحويل المعلومات المادية الملتقطة إلى إشارات قابلة للقياس إلكترونيًا. تعد الإدارة الفعالة لأجهزة الاستشعار ونشرها من المكونات الحيوية لعمليات إنترنت الأشياء، حيث يعتمد اختيار أجهزة الاستشعار على عوامل مثل الاستخدام والدقة وعمر البطارية. أجهزة الاستشعار الأكثر شيوعا هي أجهزة الاستشعار البيئية، وقياس درجة الحرارة والرطوبة والضغط والغازات وغيرها. الفئة الثانية الأكثر انتشارًا هي أجهزة استشعار الحركة.
من تقرير الاتجاه هذا، يمكننا أن نستنتج أن الحلول المبتكرة التي تستهدف المنازل الذكية والصناعة والأسواق والحكومة تمهد الطريق لمستقبل إنترنت الأشياء. إن إنترنت الأشياء مدرج بقوة على جدول أعمال العملاء والشركاء ويسعى إليه بشدة، ومع ذلك لا يمكن لأي كيان واحد أن يدعي أنه يقود هذه المهمة. يحمل إنترنت الأشياء إمكانات هائلة، وقد اتخذت بعض الشركات الرائدة بالفعل إجراءات-دخلت Google وApple وAmazon مؤخرًا سوق التشغيل الآلي للمنزل. ماذا يعني هذا بالنسبة للشركات الأخرى؟
يعتقد أقل من 25% من المهندسين أن شركاتهم ستلعب دورًا مهيمنًا في مجال إنترنت الأشياء، ولكن لا يزال من السابق لأوانه معرفة ذلك. من سيقود المجموعة في المستقبل؟ الوقت فقط سيخبرنا.