إنترنت الأشياء (إنترنت الأشياء) تجتاح العديد من مجالات الحياة الحديثة. الآن, وقد انتشر إنترنت الأشياء إلى البيئات الصناعية أيضًا – ومن هنا جاء مصطلح إنترنت الأشياء الصناعي (إنترنت الأشياء) يتم استخدامها بشكل أكثر شيوعا. ولكن ما هو الفرق بالضبط بين تقنيات إنترنت الأشياء وتقنيات إنترنت الأشياء؟? ويعتبر كلاهما ضروريًا لمجموعة واسعة من تطبيقات سوق إنترنت الأشياء. مع زيادة الأجهزة الذكية المتصلة بشكل كبير كل عام, ومن الأهمية بمكان النظر في عوامل نشر إنترنت الأشياء وإنترنت الأشياء. في هذه المقالة, سنقوم بمقارنة إنترنت الأشياء وإنترنت الأشياء الصناعية لتوضيح متى ولماذا يجب على الشركات أن تفكر في اعتمادهما.
مقدمة إلى إنترنت الأشياء وإنترنت الأشياء
ومن المتوقع أن يصل سوق إنترنت الأشياء $805.7 مليار في 2023 ومن المتوقع أن يتجاوز $1 تريليون بواسطة 2026, وفقا لآي دي سي. من المقرر أن يقود التصنيع المنفصل والمعالجة استثمارات إنترنت الأشياء, تشكل أكثر من ثلث الإنفاق العالمي طوال فترة التوقعات.
الأرضية المشتركة بين إنترنت الأشياء وإنترنت الأشياء
قبل الخوض في تعريفات إنترنت الأشياء وإنترنت الأشياء, من المهم ملاحظة الأساس المشترك بينهما. كلاهما, مع كون IIoT مجموعة فرعية من إنترنت الأشياء, الاستفادة من التقنيات الشائعة مثل أجهزة الاستشعار, المنصات السحابية, الاتصال, والتحليلات. يمتد هذا التشابه إلى مجالات التطبيق والالتزام بالمعايير واللوائح. الأساس التكنولوجي العالمي لتطبيقات إنترنت الأشياء, سواء كانت تركز على المستهلك أو الصناعية, تضم ستة مجالات:
- أجهزة الجهاز
- برامج الجهاز
- مجال الاتصالات
- منصة السحابة
- البيانات السحابية
- تطبيق السحابة
ما هو إنترنت الأشياء
يشير إنترنت الأشياء إلى شبكة لا مركزية من الأجهزة الذكية المتصلة بالإنترنت والتي يمكنها جمع البيانات ومشاركتها عبر أجهزة الاستشعار والاتصال المدمجة. يتيح إنترنت الأشياء الأجهزة والإلكترونيات التي نتفاعل معها يوميًا – منظمات الحرارة, مركبات, و اكثر – ليتم رصدها, الوصول إليها أو التحكم فيها عن بعد. وتشمل المكونات الأساسية التي تتيح هذا الاتصال الذكي:
أجهزة الاستشعار المدمجة: جمع البيانات الهامة مثل تحديد الموقع الجغرافي, درجة الحرارة, الحركة وأكثر من ذلك.
وحدات الاتصال: السماح بنقل البيانات من الجهاز إلى الخوادم السحابية عبر WiFi, الخلوية 4G/5G, بلوتوث وأكثر.
مركز معالجة البيانات: خادم سحابي يقوم بتجميع ومعالجة البيانات الواردة من أجهزة الاستشعار/الأجهزة.
واجهة المستخدم: لوحات معلومات الهاتف المحمول أو الويب التي توفر التحليلات والتحكم عن بعد في النظام البيئي لإنترنت الأشياء.
ما هو إنترنت الأشياء
يعنيIIoT إنترنت الأشياء الصناعي – ويشير إلى تقنية إنترنت الأشياء المطبقة بشكل خاص في البيئات الصناعية مثل المصانع, خطط الطاقة, المواقع الميدانية وأكثر من ذلك. عن طريق تثبيت الأتمتة المتقدمة وجمع البيانات عبر إنترنت الأشياء الصناعية (IIoT)., الشركات الصناعية تكتسب كفاءة أكبر, السيطرة والرؤى حول عملياتهم. على عكس أمثلة إنترنت الأشياء الاستهلاكية مثل المنازل الذكية, يركز IIoT على:
- الأجهزة الصناعية المتصلة مثل أجهزة الاستشعار الذكية الموجودة على الآلات.
- تحسين العمليات المعقدة مثل التصنيع وسلاسل التوريد.
- تمكين التقنيات الجديدة المهمة مثل الصيانة التنبؤية.
تتضمن المكونات الأساسية التي توفر الاتصال وتبادل البيانات في بنية إنترنت الأشياء الصناعية (IIoT).:
أجهزة الاستشعار الصناعية
اتصال سلكي/لاسلكي
مراكز الخادم المركزية
بروتوكولات الشبكات الصناعية
برنامج إدارة الأسطول/الأصول
الاختلافات بين إنترنت الأشياء الاستهلاكي وإنترنت الأشياء الصناعي
بينما يشترك إنترنت الأشياء وإنترنت الأشياء في أوجه التشابه في توصيل الأجهزة والاستفادة من البيانات, هناك أيضًا اختلافات واضحة بين التقنيات:
- التركيز على السوق
يغطي إنترنت الأشياء مجموعة متنوعة من القطاعات. يتم استخدام تقنية إنترنت الأشياء بشكل أساسي من قبل المستهلكين والخبراء في مجال الأعمال التجارية مثل إنترنت الأشياء, الرعاىة الصحية, والقطاع العام. حيث يتم تطبيق إنترنت الأشياء في العديد من الصناعات المتميزة, يميل إلى التركيز أكثر على التطبيقات العالمية. من ناحية أخرى, تركز تقنية IIoT على سوق أصغر حيث يطبقها الخبراء فقط في البيئات الصناعية. تُستخدم تقنية إنترنت الأشياء الصناعية بشكل أساسي في محطات الطاقة, مصافي النفط والغاز, ومرافق التصنيع.
- الأجهزة النهائية
عادةً ما تستخدم إنترنت الأشياء وإنترنت الأشياء أجهزة مختلفة نظرًا لأن كلاهما لهما تركيز وأهداف مختلفة. تم تصميم أجهزة إنترنت الأشياء الصناعية لتزويد المستخدمين ببيانات عن المعدات التي توجد بها هذه الأجهزة, بدلا من العمل بمفرده, تتكامل مع المعدات الموجودة. بالعكس, عادةً ما تكون أجهزة إنترنت الأشياء عبارة عن أجهزة مستخدمة في الحياة اليومية ويمكن استخدامها بشكل مستقل. وتشمل الهواتف الذكية, الساعات الذكية, منظمات الحرارة الذكية, ومساعدين أذكياء. هناك أجهزة أخرى لإنترنت الأشياء مثل أجهزة الاستشعار الذكية التي تُستخدم لتطوير البنى التحتية.
- خطر الفشل
خطر فشل أجهزة إنترنت الأشياء منخفض نسبيًا حيث يتم تطبيق هذه الأجهزة على نطاق صغير فقط. عادة, لا تُستخدم أجهزة إنترنت الأشياء في الممارسات الإصلاحية التي تشكل تهديدًا عند فشلها. بدلا من ذلك, يعتبر فشل أجهزة وتقنية إنترنت الأشياء أكثر خطورة. ترتبط تقنية إنترنت الأشياء (IIoT) بنظام ما; وبالتالي يمكن أن تشكل ظروفًا تهدد الحياة إذا تعطلت إحدى الآلات الثقيلة.
- متطلبات بيئية
عادة ما تعمل أجهزة إنترنت الأشياء في البيئات اليومية. وهي مصممة لتحمل درجات الحرارة القياسية والضغوط البيئية الأخرى. تعتبر أجهزة إنترنت الأشياء (IIoT) أكثر متانة وموثوقية لأنها تستخدم بشكل أساسي في البيئات الأكثر قسوة, مثل المصانع, محطات الطاقة, ومصافي النفط. وبالتالي, عادةً ما يصنع مصنعو أجهزة إنترنت الأشياء الصناعية أجهزتهم لتحمل درجات الحرارة القصوى, رطوبة, والتداخل اللاسلكي لضمان توفير نتائج موثوقة.
- سلامة التشغيل
عند التعامل مع معظم أنظمة إنترنت الأشياء, لا تشكل سلامة العمليات مصدر قلق على الإطلاق, لأن هذه الأنظمة لا تتعامل عادة مع العمليات الصناعية. في حالة اتخاذ قرار خاطئ, لا توجد حوادث أمنية خطيرة يمكن أن تحدث لأي سبب مثل إجراء خاطئ أو هجوم إلكتروني.
عند التعامل مع أنظمة إنترنت الأشياء, تصبح الأشياء مختلفة تمامًا. يُعد IIoT مكونًا أساسيًا في حلقة التحكم. يمكن أن يؤدي الإجراء غير المناسب لعملية التحكم إلى دفع الشبكة إلى مواقف غير مستقرة وغير آمنة. بالتالي, من الأهمية بمكان أن يكون لديك PLCs, مجسات, وبروتوكول أو عملية اتصال في النظام. يمكن للناس أن يفقدوا حياتهم بسرعة في حالة ارتكاب خطأ إهمال واحد.
- موثوقية التشغيل
موثوقية التشغيل ضرورية, لأن قرارات الأشخاص تعتمد كليًا على نتيجة عملية إنترنت الأشياء. نظام إنترنت الأشياء قادر على تحديد واكتشاف الأفعال المتعمدة أو غير الصحيحة من قبل فرد معتمد. حسب التطبيق الدقيق, يجب تزويد شبكة إنترنت الأشياء بإجراءات استثنائية لاستشعار أي تلاعب وتجنب الهجمات الإلكترونية التي يمكن أن تؤدي إلى نتائج سيئة.
في إنترنت الأشياء, هذا القيد ضروري لأن النظام هو أحد مكونات بنية ICS. الأكثر أهمية, الموثوقية جزء من السلامة, الموثوقية, والإنتاجية (منجل) ثالوث. كما هو الحال في إنترنت الأشياء, يمكن أن تشعر أنظمة إنترنت الأشياء أيضًا بالأفعال المتعمدة أو غير الصحيحة من قبل فرد معتمد.
- وسائل الاتصال
يجب أن تتطابق بنية النظام البيئي لإنترنت الأشياء مع وسائط الاتصال والبروتوكول الخاص به. حيث أن العمليات موجهة نحو المستهلك, من المرجح أن النظام يجب أن يتكون من بلوتوث, WI-FI, والشبكات الخلوية. أيضا, يستخدم بروتوكولات تكنولوجيا المعلومات القياسية. تستخدم شبكة إنترنت الأشياء الشاملة جميع هذه الوسائط حيث يلزم تأمينها بشكل فردي عبر الإنترنت.
كجزء من هندسة ICS, توفر شبكة IIoT روابط لاسلكية وسلكية بين خادم ICS, المستشعر, و PLC. من وسائل الاتصال تلك, يتم نقل المعلومات إلى مزود شبكة إنترنت الأشياء, حيث يمكنك بسهولة عرض وجود بروتوكولات موجهة لـ ICS. يجب عليك التحقق من زمن انتقال الشبكة في أنظمة إنترنت الأشياء الصناعية التي تتوقعها للحصول على تعليقات في وقت قصير.
- الدفاع السيبراني
نظرًا لأن الأنظمة البيئية لإنترنت الأشياء تتعامل مع الأجهزة الطرفية الموجهة نحو المستهلك والمثبتة في المتاجر, دور, مكاتب, محطات الحافلات, إلخ, يشير الدفاع السيبراني إلى مشكلة أساسية. تعمل أجهزة إنترنت الأشياء هذه على تحسين الملاءمة العامة; ومع ذلك, تأتي التكنولوجيا مع قيود التكلفة التي تمنع التعلق بإجراءات الدفاع السيبراني. من المهم دائمًا أيضًا;
أ) انشر دفاعًا إلكترونيًا محسّنًا للنظام الذي يتصل بهذه الأجهزة
ب) حيثما ينطبق ذلك, تأكد من تحديث إجراءات التحقق الخاصة بك, مثل اسم المستخدم وكلمة المرور للجهاز.
ج) قم بإجراء مسح مستمر على أنظمتك لاستشعار أي أجهزة أجنبية أو غير مصرح بها
ومع ذلك, مع إنترنت الأشياء, الأمور مختلفة كثيرًا. الخطر السيبراني أعلى هنا, على الرغم من سهولة الحصول على مواردها الاستثمارية من أجل التعديلات التحديثية والتحديثات. علاوة على ذلك, لأفضل ممارسات شبكة إنترنت الأشياء المذكورة أعلاه, من الضروري أيضًا التفكير في اتخاذ تدابير إضافية للنظام البيئي لإنترنت الأشياء الخاص بك.
أ) قم بإجراء تحليل الحساسية والتعديلات التحديثية لتحسين الأمان المادي لأجهزتك.
ب) استخدم نظام كشف التسلل (IDS) للكشف عن أي حالة شاذة
ج) أضف أي إجراءات تحقق خاصة أخرى ملائمة لأنظمة إنترنت الأشياء الخاصة بك
أمثلة على تطبيقات إنترنت الأشياء
فيما يلي بعض الأمثلة الأكثر شيوعًا لتقنيات إنترنت الأشياء التي تعمل على تحويل المنتجات والتجارب الاستهلاكية:
تسمح الأجهزة المتصلة لأصحاب المنازل بمراقبة استهلاك الطاقة عن بعد, التحكم في الإضاءة/الأجهزة, تلقي التنبيهات وأتمتة الأنشطة المنزلية.
أجهزة قابلة للارتداء
أجهزة تتبع التمارين الرياضية المتصلة بالإنترنت, الساعات الذكية, تعمل أجهزة المراقبة الطبية وغيرها على تشكيل سوق الأجهزة القابلة للارتداء.
المدن الذكية
تدعم تقنية إنترنت الأشياء البنية التحتية للمدينة الذكية. يمكن لأجهزة الاستشعار مراقبة الازدحام المروري, قم بتنبيه السلطات بشأن صيانة الطرق اللازمة أو أرسل تحديثات النقل العام في الوقت الفعلي إلى الركاب المنتظرين.
المباني الذكية
تمكن إنترنت الأشياء المدن من زيادة إنتاجية وتشغيل المباني العامة. يمكن استخدام التكنولوجيا الذكية في المدن لتجميع المعلومات من عدة أنظمة داخل المبنى, مثل الأضواء, المصاعد, وتكييف الهواء.
المرافق الذكية
يتم دمج أجهزة الاستشعار في البنية التحتية للمدن الذكية لتحسين الإنتاجية, توسيع برامج الصيانة, السماح بالعمليات عن بعد, وتحقيق فوائد أخرى. يمكن تركيب أجهزة الاستشعار في أضواء الشوارع, الطرق, أنظمة المياه, شبكات النقل, إلخ.
المركبات المتصلة
بدأت شركات صناعة السيارات في الانضمام إلى إنترنت الأشياء أيضًا! تقوم المركبات الحديثة بجمع بيانات تقنية المعلومات لنقل ظروف حركة المرور القريبة. يستفيد المستهلكون أيضًا من إنترنت الأشياء لتتبع السائقين, كفاءة استهلاك الوقود وأتمتة تحديثات الصيانة.
أمثلة على تطبيقات إنترنت الأشياء
وفي الوقت نفسه في البيئات الصناعية, وقد أثبت إنترنت الأشياء الصناعي قدرته على إحداث تحولات بنفس القدر من خلال تحسين العمليات المعقدة, تحسين وقت التشغيل وتجنب أعطال المعدات. تتضمن حالات الاستخدام الشائعة في المصانع والمؤسسات لإنترنت الأشياء (IIoT).:
الروبوتات المتصلة & خطوط التجميع
ربط المصانع بالروبوتات, الناقلات ومكونات خط التجميع لجمع مقاييس الإنتاج. تعمل الرؤى على تحسين كفاءة التصنيع, مراقبة جودة المخرجات وسرعة تكرارات التصميم.
الصيانة الوقائية
بدلاً من الرد على أعطال المعدات, تكتشف مستشعرات إنترنت الأشياء الصناعي علامات التحذير المبكر من التآكل. وهذا يسمح للمصنعين بجدولة الصيانة التنبؤية وتوفير ما يقدر 12-18% على الصيانة الروتينية.
سلسلة الإمداد اللوجستية
تسمح أجهزة تتبع إنترنت الأشياء الصناعية للشركات بمراقبة درجة حرارة التعامل مع المنتج, تبريد المقطورة, الموقع وأكثر من ذلك. وهذا يضمن التعامل في الوقت المناسب والالتزام بسياسات السلامة من المصنع إلى العميل النهائي.
إدارة الطاقة
داخل المكاتب أو بيئات الإنتاج, أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء المتصلة بـ IIoT, تعمل أجهزة استشعار الإضاءة وأنظمة البناء الأخرى على تقليل هدر الكهرباء – الاستهداف 10-15% انخفاض استهلاك الطاقة.
مزايا الاستفادة من إنترنت الأشياء وإنترنت الأشياء
يوفر تطبيق إنترنت الأشياء أو إنترنت الأشياء مزايا تقنية قابلة للقياس بالإضافة إلى فوائد يصعب قياسها تتعلق بتجارب العملاء/الموظفين, الاستدامة والقدرة التنافسية المستقبلية.
لإنترنت الأشياء للمستهلك, وتشمل المزايا:
– السهولة أو الراحة: عناصر التحكم التي تعمل على أتمتة بيئتنا ومهامنا اليومية أو استدعاء الخدمات/المحتوى عند الطلب.
– أمان & مراقبة الأمن: تنبيهات أمان المنزل في الوقت الفعلي وعناصر التحكم في الوصول إلى الدخول لراحة البال.
– الصحة & تتبع العافية: توفر أجهزة إنترنت الأشياء القابلة للارتداء مراقبة العناصر الحيوية وتساعد الأفراد على تحديد أهداف اللياقة البدنية وتحقيقها.
تشمل مزايا إنترنت الأشياء الصناعية الصناعية للعمليات والنتيجة النهائية:
– توفير الوقت والتكلفة: العمليات المحسنة تعني دورات إنتاج أسرع ونفايات أقل.
– تقليل وقت توقف المعدات: تعمل رؤى البيانات على تمكين الصيانة التنبؤية وخسارة الإنتاجية بما يقارب الصفر.
– تعزيز السلامة في مكان العمل: الأجهزة القابلة للارتداء التي تراقب القياسات الحيوية للموظفين بالإضافة إلى تنبيهات الشذوذ البيئي.
– الاستدامة: تقليل استهلاك الطاقة وهدر المواد.
لماذا يعتبر إنترنت الأشياء الصناعية (IIoT) العمود الفقري للصناعة؟ 4.0 تحويل
يعتبر إنترنت الأشياء الصناعية بمثابة تقنية تمكينية أساسية لرقمنة التصنيع الذي يحدث تحت راية الصناعة 4.0. من خلال توفير الربط بين المعدات وتبادل البيانات, يعمل إنترنت الأشياء الصناعي على تمكين المصنع المعتمد على المعلومات والمتصل بشكل مفرط.
صناعة إضافية 4.0 تقنيات مثل تحليلات البيانات الصناعية الكبيرة, الذكاء الاصطناعي, تتكامل عمليات المحاكاة الرقمية المزدوجة ومنصات البرامج الصناعية القائمة على السحابة مباشرةً مع أجهزة استشعار IIoT والبنية التحتية. معاً, تتيح هذه الابتكارات إمكانات جديدة تمامًا مثل:
– قرارات الإنتاج اللامركزية: تقوم آلات إنترنت الأشياء الصناعي بالتعديل الذاتي بناءً على بيانات التشغيل بدلاً من التحكم المركزي.
– التكيف الذكي مع سلسلة التوريد: تتغير مستويات المخزون تلقائيًا بناءً على بيانات الطلب في الوقت الفعلي.
– تكرارات التصميم السريع: تحل الاختبارات الرقمية المزدوجة المحاكية للمنتجات الجديدة محل النماذج الأولية المادية وعمليات التشغيل التجريبية.
مسح ماكينزي للصناعة 4.0 يشير إلى أن شركات التصنيع تعمل على تكثيف اعتماد إنترنت الأشياء الصناعية لزيادة الكفاءة, مترقب 15-30% تحسينات في إنتاجية العمل و 30-50% تخفيضات في وقت توقف الآلة. لكن تحسين التكلفة لا يروي سوى جزء من القصة - كما تطلق تقنية إنترنت الأشياء الصناعية (IIoT) العنان لابتكارات تغير قواعد اللعبة لخدمة العملاء بشكل أفضل والمحور الاستراتيجي.
حلول أجهزة إنترنت الأشياء وإنترنت الأشياء من MOKOSmart
موثوق به من قبل 7,132+ العملاء على مستوى العالم, تقدم MOKOSmart مجموعة متنوعة من أجهزة إنترنت الأشياء المناسبة تمامًا لمختلف التطبيقات. تتضمن محفظة منتجاتنا مستشعرات إنترنت الأشياء, بتتبع, وحدات الاتصال, بوابات, والمقابس الذكية.
تكتشف عروض مستشعر MOKOSmart المقاييس البيئية المهمة مثل درجة الحرارة, رطوبة, تسرب المياه, والحركة. تتراوح خيارات الاتصال من WiFi, تقنية Bluetooth إلى Cellular وLoRa تضمن نقلًا موثوقًا.
سواء كنت مهندسًا يستكشف حلول إنترنت الأشياء أو مدير برامج يحتاج إلى أجهزة نهاية إنترنت الأشياء, توفر MOKOSmart أجهزة إنترنت الأشياء التي أثبتت جدواها والمصممة لتلبية المتطلبات المختلفة. تعرف على المزيد حول تحقيق حلول إنترنت الأشياء اليوم.
