انترنت الاشياء-9


بعد ان بدأنا الحديث عن مكونات انترنت الاشياء في الدرس السابق، وشرحنا المكون الاول منها نأتي اليوم الى شرح المكون الثاني (البيانات)

انترنت الاشياء وانترنت كل شيء

في بداية الشرح ذكرنا ان انترنت الاشياء (Internet of Things IoT) له اسم اخر وهو انترنت كل شيء (Internet of Everything IoE) ولكن في الحقيقة فهذا الشيء ليس دقيق 100% فأنترنت الاشياء هو احد مكونات الانتقال الى انترنت كل شيء ولتحقيق حلم انترنت كل شيء فهذه قائمة بالتقنيات الاخرى التي بتقدمها وتكاملها مع انترنت الاشياء سنحقق الغاية النهائية من انترنت كل شيء:

  • قابلية التنقل (Mobility): والهدف منها توفير قابلية الوصول الى الانترنت من اي جهاز وفي اي مكان وزمان.
  • الحوسبة السحابية: وتعني توفير الخدمات والموارد الحاسوبية الموزعة عبر الشبكة ليكون بالامكان الوصول اليها من اي مكان وفي اي وقت.
  • البيانات الكبيرة (Big Data): وهي قابلية معالجة وتحليل كم البيانات الهائل الذي يزداد بشكل مضطرد مع تزايد الاجهزة والاشياء المتصلة بالشبكة.
  • الجيل الجديد من عناوين الانترنت (IPV6): والذي سيزيد عدد العناوين المتوفرة لربط الاجهزة بالانترنت من اقل من 4 مليار عنوان الان الى (4 X10^38) عنوان مما يعني ان ربط خمسين مليار جهاز الى الانترنت بحلول عام 2020 سيكون شيئاً ممكناً وبسهولة.

لذا يمكن القول وبكل وضوح ان مقدار استفادة اي مؤسسة من انترنت كل شيء يعتمد بشكل كبير على قابليتها لتحقيق هذه القفزات النوعية في توفيرها لقابلية التنقل والحوسبة السحابية وانترنت الاشياء. من الامثلة الاخرى على متطلبات انترنت كل شيء هو استخدام الطاقة بشكل كفوء وذلك بأستخدام تقنيات مثل الشبكة الذكية (smart grid) والتي هي خارج حدود المفاهيم التي سنركز عليها في هذا الكورس.

الان بعد ان اكملنا الحديث عن المكون الاول من مكونات انترنت الاشياء وهو (الاشياء) نرفق لكم تمرين بسيط لتعريف كل من المفاهيم التي تطرقنا لها حتى الان:

1.png

الان نأتي الى المكون الثاني من مكونات انترنت الاشياء وهو البيانات (data):

فما هي البيانات؟

البيانات هي القيمة التي نسندها الى كل شيء حولنا فهي في كل مكان. ولكن بحد ذاتها فأن البيانات قد لا تعني شيئاً. ولكن بالقياس والمقارنة يمكننا ان نمنح البيانات معنى مميز لتكون مفيدة وعندها تصبح معلومات (information). وحين نقوم بأستخدام تلك المعلومات ونفهمها في مجال ما تتحول الى معرفة (knowledge). كم توضح ذلك الصورة التالية:

2.png

في الاتصالات الالكترونية، فأن البيانات هي سلاسل الاصفار والواحدات والتي يسمى كل منها (bit=binary digit) وكل الالكترونيات تخزنها بصيغة رقمية ثنائية بينما البشر يفهمون الكلمات والصور فأن الحاسوب لا يفهم الا الصفر والواحد.

في الشكل ادناه ترون كيف يتم تحويل كل شيء نكتبه الى سلسلة اصفار وواحدات:

3.png

والفائدة من استخدام الصيغة الثنائية هي سهول الخزن والاسترجاع في مختلف انواع الذواكر ومختلف انواع وسائط النقل بدون فقدان بالبيانات (الا قليلاً).

ادارة البيانات:

لأن الحواسيب تفتقد وعي الانسان وقابليته للتمييز بين البيانات المهيكلة وغيرها فلا بد من تمييز الفرق بين هذين النوعين من البيانات حين ادخالها الى الحاسوب.

البيانات المهيكلة (structured data):

وهي البيانات التي يتم ادخالها وادامتها في حقول ثابتة ضمن ملف او سجل. وتتميز بسهولة ادخالها وتصنيفها والاستعلام عنها وتحليلها من قبل الحاسوب. وكمثال عليها حين تقوم بأدخال الاسم والعنوان ومعلومات الدفع الى موقع انترنت فأنت بذلك تقوم بأنشاء بيانات مهيكلة. لأن هيكل البيانات سيجبرك على ادخال البيانات بصيغة معينة في كل حقل لتقليل الاخطاء والتأكد من سهولة تفسير الحاسوب لتلك البيانات.

البيانات غير المهيكلة (unstructured data):

وهذه البيانات تفتقد التنظيم وهي عبارة عن بيانات خام (raw data) حيث ليس هناك جداول تحتوي قيم ومعانيها ولذلك فليس من الممكن تحليلها بشكل مباشر مثل ملفات الفيديو والصوت والصور. ومن مميزات هذا النوع من البيانات انها غير قابلة للبحث عن محتويات معينة فيها لأنها لا تمتلك اي هيكل يسهل ذلك.

ولأن البيانات المهيكلة وغير المهيكلة لها قيمة للأفراد والمؤسسات والصناعات والحكومات فأن جمع المعلومات من هذه البيانات هو شيء مهم ايضاً. على كل حال فأن قيمة هذه البيانات تزداد وتنقص اعتماداً على كيفية ادارة البيانات لأنه حتى افضل البيانات تفقد قيمتها مع الوقت.

لذا من الضروري لكل المؤسسات ان تأخذ كل اشكال البيانات المهيكلة وغير المهيكلة وشبه المهيكلة (semi structured data) وتقوم بحساب افضل طريقة وصيغة لأدارتها وتحليلها. ولفهم كيفية ادارة البيانات من الضروري فهم مفاهيم حفظ (خزن) البيانات وطرق نقلها.

خزن البيانات (Data storage):

ويتم حسابها بوحدات البايت (byte) وهو تجمع لثمان بتات مثاله (10001000) ومن المقاييس الاخرى:

كيلو بايت kilobyte KB تقريباً الف بايت
ميغابايت Megabyte MB تقريباً مليون بايت
غيغابايت Gigabyte GB تقريباً مليار بايت
تيرابايت Terabyte TB تقريباً ترليون بايت
بيتابايت Petabyte PB تقريباً كوادرليون بايت (10^15)
اكسابايت Exabyte EB تقريباً كوانتليون بايت (10^18)

من المعروف ان وسائل خزن البيانات قد تزايدت وتتزايد بشكل طردي وهناك عموماً ثلاث انواع من وسائل خزن البيانات:

  • الخزن المحلي (local data): ويشير الى البيانات المخزونة في القرص الصلب او ال(USB flash drive) او الاقراص الضوئية والتي يمكن الوصول اليها بشكل مباشر. الصورة التالية تبين بعض انواعها:

4.png

الصورة تضم اقراص (CD or DVD or Blue ray) وفلاش (USB) وهارد خارجي (External Hard Drive) واخر داخلي (internal Hard Drive).

  • الخزن المركزي (centralized data): وهي نوعية الخزن التي يتم فيها وضع جميع البيانات في سيرفر مركزي مع اتاحة قابلية الوصول اليه من قبل كل الاجهزة المتصلة بالشبكة عن بعد (remote access). ويتميز هذا النوع من الخزن بأنه قد ينتج فشل في الشبكة لأنه سيشكل ما يسمى عنق الزجاجة (bottleneck) حيث ترد الكثير من الطلبات الى السيرفر الذي قد يعجز عن تلبية كل الطلبات للبيانات بوقت سريع مما يسبب بطء الشبكة. الصورة التالية تبين مثال عن الخزن المركزي:

5.png

  • النوع الاخير من انواع خزن البيانات هو الخزن الموزع (distributed data): وهي البيانات التي يمكن ادارتها بأستخدام نظم ادارة قواعد بيانات موزعة (distributed data base management systems DDBMS). حيث يتم خزن عدة نسخ (replications) من كل نوع من البيانات في عدة اماكن. وهي تسمح بسهولة وكفاءة مشاركة البيانات لأنه يمكن الوصول اليها من قبل تطبيقات محلية وعن بعد ايضاً وهي لا تشكل نقطة فشل للنظام لأن هناك اكثر من سيرفر يمكنه ان يلبي الحاجة الى البيانات من قبل المستخدمين المتعددين. الصورة التالية تبين مثال عن الخزن الموزع للبيانات:

6.png

واخيراً اليكم تمرين بسيط عن احجام الذواكر واسمائها:

7

الى هنا ينتهي درسنا اليوم على امل اكمال ما بدأناه حول مكونات انترنت الاشياء في الدروس المقبلة ان شاء الله.

كالعادة لا تنسونا بالدعاء ومشاركة الموضوع لتعميم الفائدة 🙂

3 comments

اترك رد

إملأ الحقول أدناه بالمعلومات المناسبة أو إضغط على إحدى الأيقونات لتسجيل الدخول:

WordPress.com Logo

أنت تعلق بإستخدام حساب WordPress.com. تسجيل خروج   / تغيير )

صورة تويتر

أنت تعلق بإستخدام حساب Twitter. تسجيل خروج   / تغيير )

Facebook photo

أنت تعلق بإستخدام حساب Facebook. تسجيل خروج   / تغيير )

Google+ photo

أنت تعلق بإستخدام حساب Google+. تسجيل خروج   / تغيير )

Connecting to %s