صفحة 54 - كتاب إنترنت الأشياء - الصف 11 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 أهمية إنترنت الأشياء والاتجاهات التقنية

المفاهيم الأساسية

إنترنت الأشياء (IoT): تحول تقني كبير يغير نموذج الحوسبة التقليدي، حيث تصبح الأجهزة مدركة للبيئة المحيطة وتجمع البيانات بشكل مستقل عبر مستشعراتها.

الكائن الذكي: أي كائن مادي تم دمجه مع الذكاء والاتصال بالشبكة (مثل محمصة الخبز المتصلة بالإنترنت عام 1990).

خريطة المفاهيم

```markmap

أهمية إنترنت الأشياء والاتجاهات التقنية

أهمية إنترنت الأشياء

التحول عن النموذج التقليدي

• معالجة البيانات لأتمتة المهام واتخاذ القرارات
• الأجهزة تدرك البيئة وتجمع البيانات بشكل مستقل

التأثير على التفاعل مع المحيط

• للأفراد والمؤسسات والشركات
• اتصال فوري لإدارة ومراقبة الأجهزة الذكية

النتائج

• تحسين الأنظمة والعمليات
• تقديم خدمات جديدة توفر الوقت والجهد
• تعزيز الجودة الحياتية الشاملة

النمو المتوقع

• زيادة كبيرة في عدد الأشياء الذكية مستقبلاً
• توقع وصول عدد الأجهزة إلى 27 مليار بحلول 2025
• استثناء: أجهزة الحاسب والهواتف الذكية والمستشعرات أحادية الاتجاه
• تبني واسع في: الطاقة، المياه، إدارة النفايات، التجارة، النقل

الاتجاهات التقنية في الكائنات الذكية

الحجم في تناقص

• تصغير وحدات التحكم الدقيقة والمستشعرات
• بعضها صغير جداً لا يُرى بالعين
• يسهل دمج الذكاء والاتصال في الكائنات الشائعة

خفض استهلاك الطاقة

• المكونات المادية تتطلب طاقة أقل
• ضروري للمستشعرات السلبية التي تعمل بالبطارية (عمر يصل لـ10 سنوات)

رفع قدرة المعالجة

• قدرات وحدات المعالجة المركزية ترتفع مع تصغير حجمها
• مهم للأشياء الذكية ذات القدرات المحلية المعقدة والتحليلات الطرفية

قدرة الاتصال في تحسن

• تحسين سرعة نقل البيانات
• تحسين المدى مع الحفاظ على انخفاض استهلاك الطاقة

زيادة توحيد الاتصالات

• تطوير بروتوكولات اتصال متخصصة تدعم حالات استخدام مختلفة
• جهود الصناعة لإنشاء معايير مفتوحة لبروتوكولات اتصالات إنترنت الأشياء

```

نقاط مهمة

• يمثل إنترنت الأشياء تحولاً تقنياً كبيراً له تأثيرات على التطورات التقنية المستقبلية.
• الرسم البياني (شكل 2.25) يوضح النمو الهائل في اتصالات إنترنت الأشياء النشطة عالمياً من 6.1 مليار (2015) إلى 27 مليار (2023).
• يمكن تحويل أي كائن مادي تقريباً إلى كائن ذكي.

أهمية إنترنت الأشياء في الوقت الحاضر وفي المستقبل

The Importance of the Internet of Things Now and in the Future

مارس البشر لقدود من الزمن عمليات إدخال البيانات في أنظمة الحاسب، حيث تعالج هذه البيانات لعمليات أتمتة المهام أو للتوصل لمعلومات قيمة تسهم في اتخاذ القرارات. تعمل تقنيات إنترنت الأشياء على تغيير نموذج الحوسبة هذا، حيث أصبحت أجهزة الحاسب تدرك البيئات المحيطة بشكل مستقل، وتجمع البيانات من خلال مستشعراتها الخاصة. تمثل تقنيات إنترنت الأشياء تحولاً تقنياً كبيراً، ولكن توجد عدة اعتبارات تتعلق بتأثيراتها على التطورات التقنية المستقبلية. يُغير إنترنت الأشياء من طريقة تفاعل الأفراد والمؤسسات والشركات مع محيطهم، حيث يوفر استخدام الاتصال الفوري لإدارة الأجهزة الذكية ومراقبتها مستوى جديداً من اتخاذ القرارات المستند إلى البيانات، ويؤدي هذا الأمر إلى تحسين الأنظمة والعمليات وتقديم خدمات جديدة توفر الوقت والجهد للأفراد والشركات، ويعزز الجودة الحياتية الشاملة. سيزداد عدد الأشياء الذكية كأجهزة إنترنت الأشياء مستقلة أو مدمجة في الأشياء المادية في الحياة اليومية بشكل كبير في السنوات القادمة. ومنذ إنشاء أول جهاز لإنترنت الأشياء عام 1990 وهو محمصة خبز متصلة بالإنترنت، أصبح بالإمكان تحويل أي كائن مادي تقريباً إلى كائن ذكي. تقدر مؤسسة خاصة بأبحاث سوق إنترنت الأشياء (IoT Analytics) الخاصة بأبحاث سوق إنترنت الأشياء في جميع أنحاء العالم، وتتوقع أن يصل هذا الرقم إلى 27 مليار جهاز بحلول العام 2025. لا تشمل هذه الأرقام أجهزة الحاسب والهواتف الذكية أو المستشعرات الأحادية الاتجاه، أو أجهزة الاتصالات أحادية الاتجاه، وستتبنى الحلول الصناعية في مجالات الطاقة والمياه وإدارة النفايات والتجارة والجملة والنقل استخدام إنترنت الأشياء على نطاق عالمي واسع.

الاتجاهات التقنية في الكائنات الذكية

Technological Trends in Smart Objects

• الحجم في تناقص: تستمر عملية تصغير حجم وحدات التحكم الدقيقة والمستشعرات، وقد يصل الحال ببعضها لأن تكون صغيرة جداً لا يمكن رؤيتها بالعين البشرية. يجعل هذا الحجم الصغير دمج الذكاء والاتصال بالشبكة في الكائنات المادية الشائعة أكثر سهولة. • خفض استهلاك الطاقة: أصبحت المكونات المادية لأجهزة إنترنت الأشياء تتطلب طاقة أقل بمرور الوقت. يُعد هذا ضرورياً للمستشعرات، حيث إن هناك الكثير من المستشعرات السلبية التي تعمل بالبطارية بعمر افتراضي يصل إلى 10 سنوات أو أكثر. • رفع قدرة المعالجة: تستمر قدرات وحدات المعالجة المركزية في الارتفاع مع تصغير حجمها، ويُعد هذا تطوراً مهماً للأشياء الذكية التي تزداد قدراتها المحلية تعقيداً؛ وكذلك إمكانياتها في التحليلات الطرفية كما عُرفت سابقاً. • قدرة الاتصال في تحسن: بالإضافة إلى تحسين سرعة نقل البيانات، تتحسن الاتصالات اللاسلكية أيضاً في مداها مع الحفاظ على انخفاض استهلاك الطاقة. • زيادة توحيد الاتصالات: تعزز إنترنت الأشياء تطوير بروتوكولات الاتصال المتخصصة بشكل متزايد، والتي تدعم حالات الاستخدام المختلفة. تبذل الصناعة جهداً كبيراً لإنشاء معايير مفتوحة لبروتوكولات اتصالات إنترنت الأشياء.

شكل 2.25: اتصالات إنترنت الأشياء النشطة تعد عالميًا بالمليارات باستثناء أجهزة الحاسب، أو الأجهزة المحمولة أو الهواتف الذكية أو الأجهزة اللوحية

وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447

54

أهمية إنترنت الأشياء في الوقت الحاضر وفي المستقبل The Importance of the Internet of Things Now and in the Future مارس البشر لقدود من الزمن عمليات إدخال البيانات في أنظمة الحاسب، حيث تعالج هذه البيانات لعمليات أتمتة المهام أو للتوصل لمعلومات قيمة تسهم في اتخاذ القرارات. تعمل تقنيات إنترنت الأشياء على تغيير نموذج الحوسبة هذا، حيث أصبحت أجهزة الحاسب تدرك البيئات المحيطة بشكل مستقل، وتجمع البيانات من خلال مستشعراتها الخاصة. تمثل تقنيات إنترنت الأشياء تحولاً تقنياً كبيراً، ولكن توجد عدة اعتبارات تتعلق بتأثيراتها على التطورات التقنية المستقبلية. يُغير إنترنت الأشياء من طريقة تفاعل الأفراد والمؤسسات والشركات مع محيطهم، حيث يوفر استخدام الاتصال الفوري لإدارة الأجهزة الذكية ومراقبتها مستوى جديداً من اتخاذ القرارات المستند إلى البيانات، ويؤدي هذا الأمر إلى تحسين الأنظمة والعمليات وتقديم خدمات جديدة توفر الوقت والجهد للأفراد والشركات، ويعزز الجودة الحياتية الشاملة. سيزداد عدد الأشياء الذكية كأجهزة إنترنت الأشياء مستقلة أو مدمجة في الأشياء المادية في الحياة اليومية بشكل كبير في السنوات القادمة. ومنذ إنشاء أول جهاز لإنترنت الأشياء عام 1990 وهو محمصة خبز متصلة بالإنترنت، أصبح بالإمكان تحويل أي كائن مادي تقريباً إلى كائن ذكي. تقدر مؤسسة خاصة بأبحاث سوق إنترنت الأشياء (IoT Analytics) الخاصة بأبحاث سوق إنترنت الأشياء في جميع أنحاء العالم، وتتوقع أن يصل هذا الرقم إلى 27 مليار جهاز بحلول العام 2025. لا تشمل هذه الأرقام أجهزة الحاسب والهواتف الذكية أو المستشعرات الأحادية الاتجاه، أو أجهزة الاتصالات أحادية الاتجاه، وستتبنى الحلول الصناعية في مجالات الطاقة والمياه وإدارة النفايات والتجارة والجملة والنقل استخدام إنترنت الأشياء على نطاق عالمي واسع. الاتجاهات التقنية في الكائنات الذكية Technological Trends in Smart Objects • الحجم في تناقص: تستمر عملية تصغير حجم وحدات التحكم الدقيقة والمستشعرات، وقد يصل الحال ببعضها لأن تكون صغيرة جداً لا يمكن رؤيتها بالعين البشرية. يجعل هذا الحجم الصغير دمج الذكاء والاتصال بالشبكة في الكائنات المادية الشائعة أكثر سهولة. • خفض استهلاك الطاقة: أصبحت المكونات المادية لأجهزة إنترنت الأشياء تتطلب طاقة أقل بمرور الوقت. يُعد هذا ضرورياً للمستشعرات، حيث إن هناك الكثير من المستشعرات السلبية التي تعمل بالبطارية بعمر افتراضي يصل إلى 10 سنوات أو أكثر. • رفع قدرة المعالجة: تستمر قدرات وحدات المعالجة المركزية في الارتفاع مع تصغير حجمها، ويُعد هذا تطوراً مهماً للأشياء الذكية التي تزداد قدراتها المحلية تعقيداً؛ وكذلك إمكانياتها في التحليلات الطرفية كما عُرفت سابقاً. • قدرة الاتصال في تحسن: بالإضافة إلى تحسين سرعة نقل البيانات، تتحسن الاتصالات اللاسلكية أيضاً في مداها مع الحفاظ على انخفاض استهلاك الطاقة. • زيادة توحيد الاتصالات: تعزز إنترنت الأشياء تطوير بروتوكولات الاتصال المتخصصة بشكل متزايد، والتي تدعم حالات الاستخدام المختلفة. تبذل الصناعة جهداً كبيراً لإنشاء معايير مفتوحة لبروتوكولات اتصالات إنترنت الأشياء. شكل 2.25: اتصالات إنترنت الأشياء النشطة تعد عالميًا بالمليارات باستثناء أجهزة الحاسب، أو الأجهزة المحمولة أو الهواتف الذكية أو الأجهزة اللوحية وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447 54 --- VISUAL CONTEXT --- **CHART**: اتصالات إنترنت الأشياء النشطة تعد عالميًا بالمليارات باستثناء أجهزة الحاسب، أو الأجهزة المحمولة أو الهواتف الذكية أو الأجهزة اللوحية Description: A bar chart illustrating the global number of active Internet of Things (IoT) connections in billions, excluding traditional computers, mobile devices, smartphones, or tablets, from 2015 to 2023, with a projection for 2025. X-axis: السنة (Year) Y-axis: عدد الاتصالات (مليار) (Number of Connections (Billions)) Data: The chart shows a clear upward trend in active IoT connections over the years, indicating significant growth in the adoption of IoT devices. Context: This chart visually supports the discussion on the growth and importance of the Internet of Things, demonstrating the rapid increase in connected devices over time.