انترنت الاشياء-21


وعدناكم في الدرس السابق بمفاجأة وها نحن نفي بوعدنا ومفاجأتنا اليوم لعشاق الهاردوير واجهزة السيطرة وسيكون الحديث عن كيفية بناء اجهزة ومنظومات انترنت الاشياء فتابعوا معنا:

النمذجة الاولية (prototyping):

ونعني بها بناء النماذج الاولية لمنتج او نظام لأختبار ادائها في ظروف معينة (مثالية او مختبرية او حقيقية) ولنمذجة اجهزة انترنت الاشياء يحتاج العاملون في هذا المجال الى الكثير من المهارات في التصميم والهندسة الكهربائية ومهارات ميكانيكية وفيزيائية والمهارات اليديوية طبعاً (لأننا نسعى الى بناء شيء وتركيبه وجمعه بأيدينا J ) اضافة الى المهارات البرمجية وفهم كيفية عمل بروتوكول ال (TCP/IP) لأنه يمثل العمود الفقري للأنترنت. الان قد يتبادر الى الاذهان ان الالمام بكل هذه التخصصات والاحتراف فيها كلها صعب جداً ولكن الخبر السار انك لا تحتاج ان تكون خبيراً في كل هذه الامور لتستطيع العمل في سوق انترنت الاشياء ونمذجتها فقد تكون جزء من فريق عمل يتخصص كل فرد منه في احد الامور المذكورة او قد تعمل لوحدك ولكنك لا تحتاج الى بناء كل شيء من الصفر وانما تستطيع الاستفادة من البرمجيات والاجهزة والتصاميم الصغيرة الموجودة اصلاً لبناء شيء اكبر واعقد واكثر فائدة.

وبما ان انترنت الاشياء ما زال في طور الاكتشاف لأمكانياته المتعددة فهذا هو افضل وقت للأبداع والابتكار حيث يمكن لأي منا ان يطور فكرة ثم منتجاً برمجياً او هاردوير ليكون جزءاً مهماً من بنية انترنت الاشياء في المستقبل القريب فهذا الشيء الكبير المسمى انترنت الاشياء سيكون بحق اكبر بناء صنعه الانسان في تاريخه بهدف جمع كل من البشر والعمليات والبيانات والاشياء في معمارية ضخمة متعددة الطبقات.

ما هي مواصفات النموذج الاولي؟

  • ان يعمل بشكل صحيح ولكن ليس شرطاً ان يكون محمياً ضد الاخطاء.
  • ان يكون نسخة حقيقية شغالة من المنتج حتى ولو بحجم اصغر او امكانيات اقل.
  • يستخدم هذا النموذج الاولي لأغراض اختبار وتقييم الاداء وللتطويرات الممكنة للمنتج.
  • له بناء داخلي وخارجي كامل ومستقل.
  • عادة يكون غالياً نسبياً مقارنة بالسعر الحقيقي للمنتج حين يتم انتاجه بكميات كبيرة في المستقبل.
  • في عالم انترنت الاشياء فأن النماذج الاولية التي يتم تطويرها يفترض ان تكون موضحة بشكل كافي لما ننوي عمله في المستقبل.

كيف نقوم بعملية النمذجة الاولية؟

بالاضافة الى امتلاك المهارات المذكورة اعلاه من قبل شخص وحيد او فريق عمل متكامل، فأن التمويل هو العقبة الاولى في طريق تطوير اي منتج جديد يمتلك فكرة جديدة وقد يكون تطوير هذا المنتج جزءاً من بحث تخرج او ماجستير او دكتوراه وعندها فيمكن ان تتوفر له امكانيات الدعم المالي الكافية ولكن ماذا نفعل ان لم نمتلك الدعم المالي الكافي؟

في الحقيقة هناك اليوم عشرات بل مئات الشركات التي لها صفحات على الانترنت والمهتمة بتمويل البحوث والمشاريع الصغيرة وكل ما عليك فعله هو عمل فيديو صغير او (presentation) يوضح فكرتك وما تريد عمله وارساله لهم على مواقع الانترنت الخاصة بهم واذا نجحت في اقناعهم بفكرتك فسيمولونك بما تحتاج لأتمام المشروع بعد ان توقع معهم عقد لمشاركتك براءة الاختراع او العائدات من المشروع في حالة نجاحه وغيرها من التفاصيل التي يمكن العثور عليها في مواقع هكذا ممولين ومنهم هذه المواقع:

https://www.kickstarter.com/

https://www.indiegogo.com/#/picks_for_you

https://www.crowdfunder.com/

ما الذي يمكننا تطويره لأنترنت الاشياء؟

1.png

بالطبع هناك الكثير مما يمكننا تطويره لأنترنت الاشياء ابتداءاً من الاجهزة الطرفية (متحسسات ومتحكمات ومشغلات وغيرها) اضافة الى البرمجيات ولغات البرمجة الخاصة بالعمل على هذه الاجهزة فالكثير من العاملين في مجال انترنت الاشياء اليوم يقومون بعمل حزمة متكاملة لمشاريعهم تتكون من (المتحسسات ذات المواصفات المطلوبة اضافة الى لغات برمجتها والتي عادة ما تكون لغات برمجة مصغرة مبنية بأستخدام لغة C++ واخيراً كتابة نظام التشغيل (operating system) لتلك الاجهزة بأستخدام اللغة المطورة. وطبعاً للبدء لا بد من وجود فكرة وبعد الحصول على فكرة يجب التأكد من جدواها الاقتصادية وامكانية العمل عليها مع الاخرين وافضل مكان للبحث فيه عن شركاء للمشروع للعمل معهم وتكوين فريق عمل معهم هو الانترنت وهذا الموقع بالتحديد:

http://makezine.com/

حيث يوفر هذا الموقع مكاناً كبيراً للتعرف على الصانعين الاخرين ومشاركة الافكار والمشاريع معهم كما يوفر مكاناً لشراء المستلزمات الضرورية لعملية بناء النماذج الاولية لأفكارك.

كذلك في حالة امتلاك المهارات اليديوية الضرورية للتعامل مع الخشب والورق والبلاستك والمعادن فهذا جيد ولكن في حالة الافتقار الى تلك المهارات فهذا الموقع يوفر ما تحتاج من المساعدة:

http://makingsociety.com/category/prototyping

اما في حالة الاهتمام بتطوير روبوتات صغيرة واجهزة يمكن التحكم بها عن بعد فهذا الموقع هو الموقع المثالي للبدء:

https://www.lego.com/en-us/mindstorms/?domainredir=mindstorms.lego.com

الموقع التالي يوفر امكانية بناء انظمة كتشكيل المكعبات من قطع صغيرة وامكانية اختبار ادائها:

http://www.erector.us/

واما الموقع التالي فيعطيك اساسيات التعامل مع الطابعات ثلاثية الابعاد (3D printers) والتي يمكنك من خلالها بناء ما تريد من الابرة الى ناطحة السحاب 🙂

https://www.makerbot.com/

2.png

لذا نلاحظ مما سبق اننا لن نحتاج في كل الحالات الى شراء كل ما نحتاجه فهناك الكثير من الادوات المجانية اونلاين والتي تسمح لنا ببناء الكثير من النماذج الاولية واختبار ادائها وبشكل مجاني 🙂

وهذه مجموعة من الافكار لمشاريع تستخدم في انترنت الاشياء 

http://nevonprojects.com/iot-projects/

ولكن ماذا لو اردت بناء شيء حقيقي بيدي واختباره والتحكم به؟

هنا يأتي دور الدوائر الالكترونية (Electronic toolkits) والتي توفر الوسيط بين الحاسوب من جهة (حيث تكتب برامجك التي تريد تطبيقها على متحسس او جهاز طرفي اخر) وبين الاجهزة الطرفية التي تريد ان تضمنها في مشروع معين وكمثال على ذلك ان اردت ان تبني منظومة مراقبة الشمس الداخلة الى المنزل وضبط ارتفاع وانخفاض الستائر مع مستوى الشمس فأول ما ستحتاجه هو متحسسات للضوء وماطور (motor) لتحريك الستائر الى الاعلى والاسفل ولكن كيف تقوم بالتحكم بهذه الاجهزة؟

هناك طريقتان:

اما ان تربطهما الى الحاسوب وتكتب برنامج بداخل الحاسوب للتحكم بتلك الاجهزة بحيث ان استلم البرنامج قراءة معينة من المتحسس يقوم بأرسال اشارة الى الماطور لرفع الستارة وحين يستلم قراءة اخرى من المتحسس يقوم بأرسال اشارة الى الماطور لخفض الستارة وهكذا ولكن هذه الطريقة ليست عمليه لأنها تعني ان الحاسوب يجب ان يبقى مشتغلاً طيلة الوقت مما يعني استهلاك طاقة اكبر واستهلاك لموارد الجهاز بشكل مستمر ولذا فالبديل لذلك هو النوع الاخر.

يمكن استخدام منصات (متحكمات دقيقة microcontrollers) مثل الاردوينو (Arduino) والراسبري باي (Raspberry Pi) والتي توفر بيئة لكتابة برامج صغيرة للتحكم بأجهزة اخرى وكما موضح بأختصار في ادناه:

الاردوينو: هو منصة حوسبة مفتوحة المصدر تتكون من متحكم دقيق (microcontroller) وبيئة تطوير متكاملة لكتابة البرمجيات للتحكم بالبورد والاجهزة المتصلة به حيث يمكن تطوير تطبيقات تفاعليه وذكية بأستخدام هذه المنصة للتحكم بالعديد من الاجهزة واستقبال الادخالات من مختلف انواع المتحسسات والسوتشات وللمزيد عن هذه المنصة يمكن زيارة الرابط للموقع الرسمي لها:

https://www.arduino.cc/

ورغم ان الاردوينو لا يمتلك نفس امكانيات الحاسوب او اللابتوب ولكنه ممتاز لتطبيقات انترنت الاشياء والتطبيقات التي تتطلب اقل استهلاك من الطاقة ويتم برمجته عن طريق ربطه الى الحاسوب.

الراسبري باي: وهو جهاز كومبيوتر صغير (بحجم كارتات التعبئة) واطيء الكلفة يتم ربطه الى شاشة حاسوب او تلفزيون ويعمل مع لوحة مفاتيح وماوس كما في الحاسوب العادي تماماً ويمكنه عمل كل شيء يستطيع الحاسوب عمله تماماً من تصفح الانترنت الى لعب الالعاب الفيديوية الى ادارة الملفات والجداول والطباعة وللمزيد يمكن زيارة الموقع الرسمي على الرابط التالي:

https://www.raspberrypi.org/

منصة (beaglebone): وهي مشابهة تماماً للراسبري باي من ناحية متطلبات الطاقة والحجم والسعر والتطبيقات ولكنها تمتلك امكانيات معالجة اعلى من الراسبري باي ولذلك فهي المفضلة للتطبيقات التي تحتاج قدرات معالجة خاصة لا يستطيع الراسبري باي توفيرها وللمزيد من المعلومات عنها يمكن زيارة موقعها الرسمي على الرابط التالي:

http://beagleboard.org/

ورش عمل المبتكرين والمطورين:

الان لنفترض انك حصلت على فكرة رائعة وقمت بتطوير نموذج اولي لها وعمل النموذج الاولي كما اردت له ان يعمل فماذا تفعل بعد ذلك؟ والجواب عن هذا السؤال يكون بعدة طرق:

  • يمكنك عرض منتجك على المحيط القريب منك: الاصدقاء والمعارف والحكومة المحلية والمدارس وغرف التجارة والشركات الصغيرة والكبيرة لترى ما مقدار اهتمامهم بالمنتج وامكانية دعمه لتحويله من مجرد فكرة الى منتج حقيقي ينتج بكميات تجارية للأستخدام العام.
  • الانترنت يوفر الكثير من المواقع التي تساعد الافكار الناشئة على الانتشار واخذ صداها ومنها موقع (https://www.quirky.com/how-it-works) الذي يمكن المستخدمين من مشاركة افكارهم وحين تقدم فكرتك فأن المستخدمين الاخرين يستطيعون التصويت لها ليتم اختيارها ودعمها واذا كانت فكرتك جيدة بما فيه الكفاية فمن الممكن ان تتحول الى منتج حقيقي.
  • اذا لم ترد مشاركة افكارك مع الاخرين فيمكنك زيارة الموقع (http://www.asktheinventors.com) والذي يوفر معلومات تفصيلية عن مراحل تقدم المشروع ويساعدك في التخطيط لمشروعك ونجاحه حيث تستطيع سؤال المصممين والمبتكرين المتواجدين في هذا الموقع وسيفيدونك بما يستطيعون.

من كل ما سبق يتضح ان فرص الابداع والتعاون لم تعد مقتصرة على النخبة وانما هي متوفرة للجميع والانترنت يدعم جعلها متاحة للجميع ويدعم التعاون عن بعد وهو شيء يجب استثماره في عالم اليوم المتسارع بشكل كبير.

3

الى هنا ينتهي الفصل الثالث من كورس (مقدمة الى انترنت الاشياء) على امل اكمال بقية محتويات هذا الكورس معكم في الدروس القادمة ان شاء الله.

كالعادة لا نطلب اكثر من دعوة صادقة ليرزقنا ربنا ما نحتاج للأستمرار وان تشاركوا الدرس في كل مكان لتعميم الفائدة 🙂

مصطفى صادق لطيف

4 أفكار على ”انترنت الاشياء-21

اترك رد

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

شعار وردبرس.كوم

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

Google+ photo

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

صورة تويتر

أنت تعلق بإستخدام حساب Twitter. تسجيل خروج   /  تغيير )

Facebook photo

أنت تعلق بإستخدام حساب Facebook. تسجيل خروج   /  تغيير )

Connecting to %s

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.