إلا إذا كنت تعيش في جزيرة صحراوية في مكان ما, مثل روبنسون كروزو, كنت قد سمعت مصطلح "إنترنت الأشياء’ أو إنترنت الأشياء أكثر أو أقل. الوقت الحاضر, جعلت أجهزة إنترنت الأشياء واعتمادها طريقها بهدوء إلى المجال الطبي, التعليم, صناعة, وإلى حد كبير من القطاعات. مع توسع إنترنت الأشياء, أصبح دمج مجموعة متنوعة من أجهزة إنترنت الأشياء الجديدة والتقليدية في بيئة إنترنت الأشياء المعقدة تحديًا كبيرًا, وبالتالي زيادة الطلب على أجهزة بوابة إنترنت الأشياء التي تلعب دورًا أساسيًا في الحفاظ على اتصال أجهزة إنترنت الأشياء.
أجهزة بوابة إنترنت الأشياء: ما هو كل شيء
ما هي بوابة إنترنت الأشياء?
ان بوابة إنترنت الأشياء, العمل كوسيط أو جسر, هو جهاز مادي أو نظام أساسي افتراضي يربط أجهزة إنترنت الأشياء, مجسات, المحركات, والسحابة. على المدى “بوابة” هي جميلة لا تحتاج إلى شرح, ويعمل كنقطة تفتيش أمنية للتعامل مع حركة المرور الواردة والصادرة, وبالتالي ضمان اتصال موثوق وفعال بين أجهزة إنترنت الأشياء والعالم الخارجي.
تمر جميع البيانات والمعلومات المتدفقة بين أجهزة إنترنت الأشياء والسحابة عبر أجهزة بوابة إنترنت الأشياء, مع البيانات التي تتدفق بشكل أساسي نحو السحابة ولكن يمكن أيضًا أن تتأرجح ذهابًا وإيابًا في الحالات التي يكون فيها التشغيل مطلوبًا. هذا هو, يتم تجميع كافة البيانات من أجهزة إنترنت الأشياء, معالجتها, وتصفيتها عبر البوابات قبل إرسالها إلى السحابة. بالمثل, عندما تتلقى بوابة إنترنت الأشياء معلومات أو تعليمات من السحابة الخارجية, ثم يتم نقلها إلى الجهاز.
نظرة عامة على سوق بوابة إنترنت الأشياء
تعد بوابة إنترنت الأشياء واحدة من أكثر الصناعات الواعدة هذه السنوات مع تقدم تقنية إنترنت الأشياء إلى الأمام. بمعدل نمو سنوي مركب قدره 13.5%, تشير التقديرات إلى أن سوق بوابة إنترنت الأشياء العالمي يشهد نموًا هائلاً من قيمة الدولار الأمريكي 1163.2 مليون في 2020 إلى دولار أمريكي 2478.6 مليون في 2026. ظاهرة مثيرة للاهتمام هي أن نشر الحافة سيصبح ميزة تنافسية جديدة لبائعي بوابات إنترنت الأشياء لأنها تلعب دورًا مهمًا في دمج أجهزة إنترنت الأشياء والأنظمة الأساسية السحابية, وكذلك التغلب على تحديات الاتصال بالإنترنت بين هذه الأجهزة.
كيف يعمل جهاز بوابة إنترنت الأشياء
تهدف بوابات إنترنت الأشياء إلى تبسيط الاتصالات وإدارة أجهزة إنترنت الأشياء. بينما تؤدي بوابات إنترنت الأشياء التقليدية العديد من الوظائف الحيوية بما في ذلك اتصال الجهاز, تصفية البيانات, ترجمة البروتوكول, إدارة البيانات, الأمان, والتحديثات. بوابات إنترنت الأشياء المتقدمة قادرة على أداء حوسبة حافة معقدة, والتي يمكن أن يكون لها تأثير كبير على تقليل وقت الاستجابة وتكاليف نقل الشبكة.
إذا كنت تتخيل نظامًا بيئيًا لإنترنت الأشياء, توجد بوابة بين أنواع مختلفة من أجهزة إنترنت الأشياء, تسهيل تواصلهم مع نظام البيانات المركزي أو حتى السحابة.
تقوم بوابات إنترنت الأشياء بترجمة البروتوكولات لإنشاء الاتصالات
يتم إنشاء جسور الاتصال بين أجهزة إنترنت الأشياء الموزعة, بوابة إنترنت الأشياء, والسحابة. لأول اثنين, تتضمن وسائط الاتصال تقنية لاسلكية قصيرة المدى مثل Bluetooth LE, زيجبي, و Z- الموجة, وكذلك بعيدة المدى مثل LoRa, LTE, LTE-M, و WiFi. تقوم بوابة إنترنت الأشياء بعد ذلك بنقل البيانات والمعلومات إلى السحابة باستخدام WiFi, 4ز, 5ز, أو الألياف البصرية WAN.
قد تقوم أجهزة بوابة إنترنت الأشياء بمعالجة البيانات الأولية مسبقًا من العديد من نقاط الاتصال
تستقبل بوابة إنترنت الأشياء كمية كبيرة من البيانات من أنواع مختلفة من الأجهزة وأجهزة الاستشعار المتصلة في الثانية. نظرًا لأن كميات هائلة من بيانات إنترنت الأشياء قد تتسبب في زيادة التحميل على السحابة, تقوم بوابة إنترنت الأشياء بمعالجة البيانات الأولية المجمعة وتصفيتها لتقليل حجم البيانات قبل تمريرها إلى الأنظمة الأساسية السحابية. يمكن ترجمة البيانات المعالجة إلى بروتوكولات قياسية واحدة مثل AMQP, دس, CoAP, MQTT, و WebSocket للحصول على حوسبة أكثر كفاءة.
ما هي مزايا استخدام أجهزة IoT Gateway
مع إغراق المزيد والمزيد من البائعين في السوق, تم تكوين بوابات إنترنت الأشياء بمواصفات أعلى لتحقيق أداء أفضل, وكذلك الفوائد التي تخلقها. فيما يلي بعض المزايا الرئيسية.
الاتصال بين الجهاز وجهاز إلى جهاز. كمحور مركزي, لا توفر بوابة إنترنت الأشياء وصولاً لأجهزة إنترنت الأشياء المتعددة للتواصل مع بعضها البعض فحسب ، بل تتيح أيضًا تدفق البيانات بين الأجهزة والأنظمة الأساسية السحابية. بدون بوابات إنترنت الأشياء الخاصة بك, من المثير للإزعاج أن تعمل هذه الأجهزة الذكية وأجهزة الاستشعار بشكل فردي ولا يمكنها التواصل مع بعضها البعض.
حوسبة الحافة. قد يكون هذا فائدة كبيرة لبوابة إنترنت الأشياء. من خلال المعالجة المسبقة للبيانات الأولية التي تم جمعها قبل إرسالها إلى السحابة, تم تمكين بوابات إنترنت الأشياء المتقدمة لأداء الحوسبة المعقدة, وبالتالي تقليل وقت استجابة الشبكة.
كفاءة عالية في استخدام الطاقة والتكلفة. تم تمكين بوابات إنترنت الأشياء لإدارة عمليات نقل البيانات, تقليل استهلاك النطاق الترددي, وتقليل زمن الوصول لأجهزة إنترنت الأشياء, مما يجعلها مثالية للنشر في أي نظام بيئي لإنترنت الأشياء. بالاضافة, وفورات التكلفة من بوابة إنترنت الأشياء واحدة لا تكاد تذكر, لكن ستلاحظ انخفاضًا ملحوظًا عند نشر عدد كبير من المداخل.
التخفيف من المخاطر الأمنية. مع انفجار أجهزة إنترنت الأشياء, تظهر المخاطر الأمنية ضدهم هنا وهناك, عمل جسر التواصل – تعلق بوابات إنترنت الأشياء أهمية أكبر من أي وقت مضى. كما هو متوقع, تم تجهيز بوابات إنترنت الأشياء بخيارات أمان متعددة لضمان طبقة أمان إضافية بين الإنترنت والأجهزة.
دائم وموثوق. بينما تتمتع بوابة إنترنت الأشياء التجارية بجميع المزايا المذكورة أعلاه, إنها ليست بالضبط نفس بوابة إنترنت الأشياء الصناعية. وهي تختلف في أن بوابات إنترنت الأشياء يمكن أن تصمد أمام الظروف الصناعية شديدة القسوة. عادة ما يتم بناء بوابات إنترنت الأشياء الصناعية بمواد صناعية قوية تكون أكثر متانة وموثوقية, مما يسمح لهم بتحمل درجات حرارة واسعة النطاق, رطوبة, إشعاع, تراب, اهتزاز, وحتى الانفجارات.
أمثلة من العالم الحقيقي لتطبيقات أجهزة IoT Gateway
يمكن أن تتنوع بوابات إنترنت الأشياء مثل الحالة التي يتم نشرها, مع كل بوابة تتطلب بروتوكولات مختلفة, طرق الاتصال, ومتطلبات الطاقة لجلب عدد لا يحصى من أجهزة إنترنت الأشياء الموزعة و مجسات معاً. على مدى السنوات القليلة الماضية, قدمت بوابات إنترنت الأشياء دعمًا كبيرًا لمجموعة واسعة من الصناعات, تحقيق مجموعة متنوعة من الأغراض التجارية. فيما يلي بعض الأمثلة الواقعية لكيفية استخدام أجهزة بوابة إنترنت الأشياء.
الزراعة الذكية عبر أجهزة الاستشعار والبوابة لزيادة غلة المحاصيل وتقليل الفاقد.
هناك العديد من المتغيرات التي تتطلب المراقبة أو التحكم في الزراعة الذكية, بما في ذلك جودة التربة, رطوبة, الأشعة فوق البنفسجية, نمو المحاصيل, و اكثر. لمراقبة المحاصيل وبيئتها في الوقت الفعلي وإجراء التناوب في الوقت المناسب, شنت المزارع الكثير من أجهزة الاستشعار, بوابة, والمحركات داخل موقع الزراعة لجمع البيانات والمعلومات الثمينة.
أجهزة بوابة إنترنت الأشياء داخل السيارة لخدمة شبكات منطقة المركبات.
يمكن رؤية تطبيقات بوابة إنترنت الأشياء داخل السيارة في كل مكان. بعض مركبات الاستجابة للطوارئ مثل الشرطة, نار, أو EMS يمكن أن يستفيد كثيرًا من شبكات منطقة المركبات. أجهزة إنترنت الأشياء مثل الكاميرات, الرادارات, يمكن لأنظمة رسم الخرائط أو أجهزة الاستشعار تجميع المعلومات بما في ذلك موقع السيارة بنظام تحديد المواقع العالمي (GPS), معلومات الطريق, وجهة المهمة, و اكثر, ومن ثم ستتلقى البوابة هذه البيانات وتنقلها إلى السحابة لتحليلها. في هذا الطريق, يمكن لمركبات الاستجابة للطوارئ هذه إنجاز مهامها بسهولة أكبر.
الرعاية الصحية عن بعد لمراقبة المرضى في الوقت الفعلي.
يمكن أيضًا أن تجد أجهزة بوابة إنترنت الأشياء دورها في قطاع الرعاية الصحية. بوابات البلوتوث يمكن استخدامها لمراقبة الموقع وحالة العلاج للمرضى التي يتم الحصول عليها من أجهزة الاستشعار. إنه لا يساعد فقط في إدارة المرضى ولكن يمكن استخدامه أيضًا لإدارة الحضور.
ما هو الفرق بين جهاز التوجيه والبوابة
غالبًا ما يختلط مصطلح جهاز التوجيه مع بوابة إنترنت الأشياء. هناك العديد من أوجه التشابه بين وظائف بوابات إنترنت الأشياء وأجهزة التوجيه, لكن بوابات إنترنت الأشياء تفعل أكثر من ذلك بكثير. يعمل كلاهما بشكل مستقل كجسر يتيح الاتصال بين أنواع مختلفة من الأجهزة وتقنيات الاتصال. ومع ذلك, الاختلافات الرئيسية هي أن بوابات إنترنت الأشياء يمكنها دمج البيانات من أجهزة مختلفة ومعالجة البيانات قبل إرسالها إلى السحابة الخارجية. ببساطة, يمكن لبوابة IoT أداء مهام معقدة أثناء عدم الاتصال بالإنترنت وفي المواقف المتصلة بالإنترنت ، بينما لا يمكن لجهاز التوجيه العمل إلا عندما يكون متصلاً بالإنترنت لربط الأجهزة بالإنترنت.
أفضل الخدمات السحابية لاتصال بوابة إنترنت الأشياء
تجمع منصات إنترنت الأشياء السحابية بين قدرات أجهزة إنترنت الأشياء والحوسبة السحابية, يتم تسليمها كخدمة شاملة. هذا يسمح بوقت أكثر دقة لتسليم البضائع ورؤية العبور, هناك العديد من منصات إنترنت الأشياء السحابية في السوق التي يقدمها موفرو خدمات مختلفون, التي تحمل مجموعة واسعة من التطبيقات. هنا, لقد اخترنا بعضًا من أفضل الخدمات السحابية كمرجع لك.
-
- Amazon Web Services IoT Platform
- Microsoft Azure IoT Hub
- منصة IBM Watson IoT Cloud Platform
- منصة جوجل IoT السحابية
- Oracle Integrated Cloud لـ IoT
- Salesforce إنترنت الأشياء
بالنسبة إلى الخدمة السحابية الأفضل بالنسبة لك, يعتمد في النهاية على احتياجاتك الخاصة. عند اختيار النظام الأساسي المناسب, من المفترض أن تأخذ هذه العوامل بعين الاعتبار, بما في ذلك القدرة على التقاط البيانات في الوقت الحقيقي, أداء تحليلات البيانات, تكوين الجهاز, بروتوكولات API, نوع نموذج السحابة, إلخ. بالتاكيد, تكلفة الاستخدام هي عامل مهم آخر لا يمكن تجاهله.
ما مدى أمان أجهزة بوابة إنترنت الأشياء
من حيث الأمن, أجهزة إنترنت الأشياء معرضة بشدة للهجمات الإلكترونية. خاصه, مع تزايد عدد أجهزة ومستشعرات إنترنت الأشياء, وكذلك الاتصالات بين الأجهزة والأنظمة السحابية, وبالتالي زيادة نقاط الضعف في النظام البيئي لإنترنت الأشياء. إلى حد ما, يمكن اعتبار بوابات إنترنت الأشياء بمثابة خط الدفاع الأول ضد المتسللين, لذلك من المفترض أن يتم تصميمها بأمان إلكتروني قوي لمنع أي تلاعب بالبيانات أو وصول غير مقيد.
الجلوس بين الأجهزة المتصلة بإنترنت الأشياء والسحابة, توفر بوابات إنترنت الأشياء في الواقع طبقة حماية إضافية داخل نظام إنترنت الأشياء. لتقليل المخاطر الكلية للقرصنة, يقلل جهاز إنترنت الأشياء من عدد اتصالات الإنترنت الإجمالية. بالإضافة إلى حماية البيانات, توفر بوابات إنترنت الأشياء أيضًا مقاومة مادية للأجهزة لمنع الوصول الخارجي غير المصرح به والظروف البيئية القاسية. كل هذا يضمن أمان التشفير الكامل من البيانات إلى السحابة من التهديدات عبر الإنترنت وغير المتصلة.
أين تختار بوابات إنترنت الأشياء المناسبة
كلما زاد عدد أجهزة إنترنت الأشياء التي تريد تطبيقها على ظروف عملك, كلما كان النظام البيئي لإنترنت الأشياء أكثر تعقيدًا الذي يتعين عليك بناؤه. إنها مهمة شاقة أن تقوم بتوصيل أجهزتك بشكل آمن بالسحابة وجمع البيانات المولدة من إنترنت الأشياء, لكن MOKOSmart سيجعل الأمر سهلاً. ستساعدك خبرتنا العميقة في الأجهزة على ربط حلول إنترنت الأشياء الخاصة بك بالمنصات السحابية بذكاء وأمان.
تقديم مجموعة واسعة من أجهزة استشعار إنترنت الأشياء, بوابات البلوتوث, بوابات لوراوان من الأجهزة المنزلية الذكية إلى الآلات الصناعية, سوف يوفر لك MOKOSmart اتصالاً سلكيًا ولاسلكيًا آمنًا للعديد من الأجهزة. إذا كنت تبحث عن حل مناسب لبوابة إنترنت الأشياء لتطبيقاتك, فقط اتصل بنا على الفور. وفى الوقت نفسه, خبراء الهندسة لدينا متواجدون دائمًا لدعم مشاريع إنترنت الأشياء الخاصة بك.
