تطبيقات وتحديات إنترنت الأشياء - إنترنت الأشياء - ثاني ثانوي
الجزء الأول
1. أسس إنترنت الأشياء
2. إنترنت الأشياء في حياتنا
3. إنشاء تطبيقات إنترنت الأشياء باستخدام الأردوينو
4. إنشاء تطبيق سحابي لإنترنت الأشياء
الجزء الثاني
5 .تطبيقات إنترنت الأشياء المتقدمة
6 .برمجة إنترنت الأشياء باستخدام ++C
7 .الرسائل في إنترنت الأشياء
8. محاكاة شبكة مستشعرات إنترنت الأشياء اللاسلكية
50 الدرس الثاني تطبيقات وتحديات إنترنت الأشياء تطبيقات إنترنت الأشياء IoT Applications C www.en.epu.se تعد إنترنت الأشياء واحدة من أسرع التقنيات نموا وتطورا، وبينما تنتقل البشرية من عصر المنتجات إلى عصر الخدمات، فإن إنترنت الأشياء تقوم بدور هام في إحداث هذه الثورة التقنية وربما تشهد حياتك تغيرات في المستقبل القريب، ومنها أنك قد تعود إلى منزلك في سيارة ذاتية القيادة، حيث سيكتشف باب المرأب وجودك ويمتح تلقانيا، فيما يلي بعض الأمثلة على المجالات التي غيرت فيها إنترنت الأشياء طريقة حياتنا وأعمالنا الأجهزة القابلة للارتداء Wearables تعد الأجهزة القابلة للارتداء من أكثر العناصر رواجا بشكل تجاري، ورغم أن عامة الناس يعتقدون بأنها مجرد أجهزة غير معقدة ، لكنها في واقع الأمر من أجهرة إنترنت الأشياء المنطورة والتي توفر مجموعة متنوعة من الوظائف المختلفة، وذلك بدءًا من المراقبة الطبية إلى تتبع الصحة واللياقة البدنية، يمكن لهذه الأجهزة التواصل مع الخدمات السحابية لتوفير مراقبة صحية فورية لمستخدميها ، وكذلك عرض التنبيهات بشأن المشكلات الصحية 211 كائن في قابل للارتداء المحتملة. التطبيب عن بعد Telemedicine لم يصل مجال التطبيب أو الرعاية الصحية من بعد إلى كامل إمكاناته بعد. تقدم خدمة التطبيب عن بعد المبنية على إنترنت الأشياء من خلال الأجهزة الطبية المتصلة دائما، والتي يمكن لمتخصصي الرعاية الصحية مراقبتها. يحدث التشخيص الطبي من بعد بشكل استباقي مما يوفر وقنا ثمينا لتوفير العلاج المناسب للمرضى. على سبيل المثال. يمكن أن تستشعر أنظمة الكشف. عن النوبات القلبية نبضات قلب الشخص بصورة فورية لترسل رسائل للطبيب الإنقاذ حياة المريض. المنازل الذكية Smart Homes تعد المنازل الذكية واحدة من أفضل تطبيقات إنترنت الأشياء وأكثرها استخداما، وتوفر الكثير من الراحة للأشخاص والحماية المنزلية توجد مجموعة واسعة من تطبيقات إنترنت الأشياء الخاصة بالمنازل الذكية، ولكن أكثرها كفاءة هو ما يدمج بين أنظمة المرافق الذكية وأغراض الترفيه، وتعزز الحماية المنزلية من خلال أنظمة الأقفال المتطورة وأنظمة المراقبة الشبكية مع تطور إنترنت الأشياء، يمكنك أن تكون على ثقة بأن منزلك سيصبح أكثر ذكاء. فعلى سبيل المثال، سيتعرف نظام الإضاءة الأوتوماتيكي بصورة تلقانية على عدم وجود أحد في المنزل ليوفر الطاقة. شكر 212 بملية التقليب من بعد يو 213 من الفية المنزل الذكي .
تطبيقات إنترنت الأشياء
الأجهزة القابلة للارتداء
التطبيب عن بعد
المنازل الذكية
شكل 2.14: تطبيق جامعه مسعودیه عظام أمان عالم على انترنت الأشياء الشبكات الذكية Smart Grids التعليم Education يمكن للمدرسة أو المؤسسة الدراسية التي تدعم إنترنت الأشياء مساعدة المعلمين والإدارة في تسجيل الحضور اليومي يمكن للنظام أيضا إخطار أولياء الأمور بتغيب الطلبة تلقائيا، تعد أجهزة السبورة الذكية، وأقفال الأبواب، وأنظمة الحرائق والحماية من أبرز أجهزة إنترنت الأشياء الأخرى المستخدمة في قطاع التعليم تعتمد إدارة شبكات الكهرباء على أنظمة معقدة وحيوية، وذلك لأداء مهمتها في توفير الطاقة الكهربائية للمباني والمصانع ووسائل النقل وكل شيء في الحياة اليومية تقريبا . تستخدم شبكة الكهرباء الذكية تقنيات إنترنت الأشياء لتقليل الهدر في الطاقة الكهربائية وتعزيز كفاءة نقلها وتحسين وقت الصيانة وتقليل تكاليف التشغيل. كل 2.15: اتصالات الشبكة الذكية السيارات ذاتية القيادة Self-Driving Cars عبد الله تعمل شركات التقنية الكبرى على تطوير إصدارات من السيارات والمركبات الأخرى ذاتية القيادة. على سبيل المثال قامت إحدى شركات الاتصالات في المملكة بتنفيذ خدمة الحافلات الذاتية القيادة لمجمع الرياض تستخدم جامعة الملك . للعلوم والتقنية حافلة ذاتية القيادة مماثلة في حرمها الجامعي، تزود المستشعرات المتعددة والأجهزة المضمنة المتصلة سحابيا بيانات ضخمة لاتخاذ القرارات بناء على خوارزميات التعلم الآلي، ويمكن القول بأنه حتى وإن استغرق تطوير التقنية بأكملها سنوات أخرى، وإن احتاج الأمر إلى قيام الدول بتعديل قوانينها ولوائحها لكل 2.6 سيارة ذاتية القيامة على طريق سريع لتنظيم هذه التقنيات، فإن تطبيقات إنترنت الأشياء ستستمر في النمو بشكل سريع للغاية، ويجب على مطوري ومقدمي هذه التقنيات والخدمات التأكد من جاهزيتها وقدرتها على ضمان سلامة البشر ووسائل النقل كافة في الطرق أسواق التجزئة Retail Shops شهد العالم مؤخرا ظهور نوع جديد من متاجر البيع بالتجزئة التي تعتمد على إنترنت الأشياء. وتقدم نموذجا مختلفا عن المتاجر الفعلية والمتاجر الإلكترونية. يضيف المتجر الذي بدعم إنترنت الأشياء المنتحات إلى عربة التسوق الخاصة بك فور اختيارها. ثم يتيح لك الدفع مقابل مشترياتك بخصم الأموال من محفظتك الرقمية على هاتفك الذكي، كما تتيح التقنية إضافة المنتجات وإزالتها واستبدالها في سلة التسوق ولا تتطلب عملية الشراء هذه رسوما أو كلفة إضافية. وبالطبع فإنك الست بحاجة إلى الانتظار في الطابور للدفع. شعر 2.17 سوق الي فعال بعد المعرض المسعودي الأشرف الأنشاء Saudi lot حدنا الفليميا محوره الأساسي هو القات الترف الأنام وتطويرها يركز المعرض على القرص الجالية والمسميليه الناتجة عن تطبيق تعنات الوقت الأشياء تطبيقاتها رخد مالها يتماشى الشر الانشاء السعودي مع رؤية المملكة العربية السعودية 2030 والتي انظر إلى استماع الناشئة على أنها مطلب ومفتاح لاكتشاف المزيد من الأساليب المبكر الادارة الأعمال وتعزيز الاقتصاد ارة التعليم
التعليم
الشبكات الذكية
السيارات ذاتية القيادة
أسواق التجزئة
52 إدارة سلسلة التوريد الذكية Smart Supply-Chain Management لحب - أن تتسم شبكات التوريد بالفعالية وأن تعمل بالشكل الأمثل، وإلا فإنها ستزيد من تكلفة البضائع. توفر إنترنت الأشياء حلولا لتتبع العناصر أثناء وجودها في المستودعات أو أثناء النقل، وذلك باستخدام رقاقات إلكترونية توفر معلومات فورية. مما يسهم في الحد من حدوث الأخطاء. والتقليل من التأخير في عملية توريد المنتجات ل 2.19 تطبيق القرت الأشياء في الحسيمة جک 218 مسكات سلسلة توريد ذكية إنترنت الأشياء الصناعي Industrial IoT يتكون إنترنت الأشياء الصناعي من مستشعرات وأدوات وأجهزة إنترنت الأشياء الأخرى التي ترتبط بتطبيقات إدارة الإنتاج والطاقة. يتوقع خبراء الصناعة بأن يتمتع إنترنت الأشياء بإمكانيات أكبر في جميع تطبيقات إنترنت الأشياء، وذلك بإمكانية تحسين جودة المنتجات وكفاءة الإنتاج، على سبيل المثال، قامت إحدى الشركات المصنعة للطائرات التجارية بدمج مستشعرات في الأدوات والآلات ومتحت العاملين نظارات ذكية لتقليل الأخطاء وتعزيز السلامة في موقع العمل. الزراعة الذكية تنين التطورات الحالية في إنترنت الأشياء في الصناعة الزراعية بمستقبل واعد حيث تحري باستمرار عمليات تطوير أدوات الري بالتنقيط والتعرف على أنماط المحاصيل، وتوريع المياه، واستخدام الطائرات دون طيار المراقبة المزارع تمكن هذه الابتكارات المزارعين من زيادة الإنتاجية والحد من المخاطر المحيطة بالزراعة بشكل أكثر فعالية. شكل 221 شكلات النقل الذكية لشكل 220 تطبيق الترت الاشياء الحسيمة الدركية النقل الذكي يتبع نظام النقل العام الجديد في الرياضي الذي يتكون من مترو الرياض ونظام حافلات الرياض السريع للأفراد القدرة على التنقل في المدينة بسهولة. يستخدم مترو الرياض قطارات بون سائق مزودة بإنترنت الأشياء، ويومي بركات جلولا مجاملة تعزز تجربتهم في التنقل، ويتضمن المشروع مركز متطور الأنظمة للمراقبة والتحكم للمحطات والخطوط والبنية التحتية الآخرة
إدارة سلسلة التوريد الذكية
إنترنت الأشياء الصناعي
الوراعة الذكية
النقل الذكي
إدارة الحركة المرورية Traffic Management يمكن تحسين إدارة الحركة المرورية بمساعدة تقنيات إنترنت الأشياء في المدن الكبيرة، يتم ذلك باستخدام الهواتف المحمولة ككائنات ذكية مزودة بمستشعرات وتطبيقات تحديد المواقع الجغرافية مثل خرائط قوقل، إضافة إلى المعلومات التي يتحصل عليها من المركبات من خلال الأنظمة السعابية كنظام الإنذار بالمخاطر الموجود في بعض وسائل النقل. يمكن لتقنيات إنترنت الأشياء تحسين الحركة المرورية والسلامة على الطرق، وبعد التحليل طويل المدى لأنماط الحركة المرورية تطبيقا آخر الإنترنت الأشياء، مما يُمكن المسافرين من تجنب الازدحام المروري والحصول على 222 تعليم الكرت الانتماء للطريق الشريح معلومات وافية عن الطرق البديلة خلال ساعات الذروة بصورة أفضل. هم 223 مراقبة الحركة المدوية باستخدام البيت الألمياء تتابع وزارة النقل والخدمات اللوجستية تنفيذ أنظمة النقل الذكية على الطرق السريعة لتحسين السلامة على الطرق وإدارة الحركة المرورية بصورة رة فعالة ستجهز شبكات الطرق والطرق السريعة بأنظمة إنترنت الأشياء للتحكم في حركة السير والحركة المرورية وتحسين كفاءتها، تحدد خطة الوزارة الإطار الأساسي. للتنفيذ المستقبلي لأنظمة النقل الذكية إدارة المياه / النفايات Water / Waste Management تقوم العديد من البلديات بتنفيذ إعادة تدوير المياه من خلال استخدام وحدات معالجة المياه. باستخدام تطبيق إنترنت الأشياء يمكن تحديد كمية المياه المستهلكة في موقع معين، وكذلك كمية المياه التي تُجمع، ومدى التغير في كم النفايات المنتجة بمرور الوقت. يمكن للبلديات من خلال تقنيات إنترنت الأشياء التنبؤ بكم النفايات الناتجة في منطقة معينة، وتحديد كيفية معالجتها وأليات التخلص منها، وكذلك التخطيط المستقبلي لمثل تلك العمليات يمكن أيضًا تحليل حجم النفايات المنتجة في كل حي ويمكن استخدام جميع هذه المعلومات للتخطيط المبادرات تحسين المدينة وتقدم أنظمة تحليل البيانات التخطيط الأمثل لجمع النفايات. مثال شكل 220 الادارة الذكية المسامات الحد من النفايات الصلبة يشهد شهر رمضان وموسم الحج قدوم أكثر من مليوني مسلم سنويا لزيارة مكة والمشاعر المقدسة، يتعين على السلطات المجلية التعامل مع الزيادة المتنامية في إنتاج النفايات في تلك الفترة تهدف استراتيجية رؤية المملكة 2030 إلى تقليل جميع أنواع النفايات بتنفيذ أنظمة إدارة النفايات. يسعى نظام إدارة النفايات الصلبة القائم على الخليات انترنيه الأشياء إلى تحسين عملية جمع النفايات من مصادرها، قدمت الجامعات السعودية مقترحا باستخدام الحاويات الذكية . التي تسمح بأتمتة عملية تصنيف النفايات مما يسمح باعادة تدويرها بسهولة. قراري التعليم
إدارة الحركة المرورية
إدارة المياه النفايات
يشهد شهر رمضان وموسم الحج قدوم أكثر من مليوني مسلم سنويا لزيارة مكة والمشاعر المقدسة. يتعين على السلطات المحلية التعامل مع الزيادة المتنامية في إنتاج النفايات في تلك الفترة
أهمية إنترنت الأشياء في الوقت الحاضر وفي المستقبل The Importance of the Internet of Things Now and in the Future مارس البشر لعقود من الزمن عمليات إدخال البيانات في أنظمة الحاسب، حيث تعالج هذه البيانات لعمليات أتمنة المهام أو للتوصل لمعلومات قيمة تسهم في اتخاذ القرارات. تعمل تقنيات إنترنت الأشياء على تغيير نموذج الحوسبة هذا، حيث أصبحت أجهزة الحاسب تدرك البيئات المختلفة 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. يغير إنترنت الأشياء من طريقة تفاعل الأفراد والمؤسسات والشركات مع محيطهم، حيث يوفر استخدام الاتصال الفوري لإدارة الأجهزة الذكية ومراقبتها مستوى جديدا من اتخاذ القرارات المستند إلى البيانات ويؤدي هذا الأمر إلى تحسين الأنظمة والعمليات وتقديم خدمات جديدة توفر الوقت والجهد للأفراد والشركات، وتعزز الجودة الحياتية الشاملة سيزداد عدد الأشياء الذكية كأجهزة إنترنت أشياء 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 تقريبا إلى كائن ذكي. تقدر مؤسسة تحليلات إنترنت الأشياء ( lot Analytics الخاصة بأبحاث سوق إنترنت الأشياء بأن هناك حوالي 14 مليار جهاز لإنترنت الأشياء في جميع أنحاء العالم، وتتوقع أن يصل هذا الرقم إلى 27 مليار جهار بحلول العام 2025. لا تشمل هذه الأرقام أجهزة الحاسب والهواتف الذكية أو المستشعرات البسيطة جدا أو أجهزة الاتصالات أحادية الاتجاه. وستتبنى الحلول الصناعية في مجالات الطاقة والمياه وإدارة النفايات وتجارة التجزئة 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 جدا لا يمكن رؤيتها بالعين البشرية يجعل هذا الحجم الصغير دمج الدكاء والاتصال بالشبكة في الكائنات المادية الشائعة أكثر سهولة خفض استهلاك الطاقة: أصبحت المكونات المادية لأجهزة إنترنت الأشياء تتطلب طاقة أقل بمرور الوقت يعد هذا ضروريا للمستشعرات، حيث إن هناك الكثير من المستشعرات السلبية. تتمتع بعض المستشعرات التي تعمل بالبطارية بعمر افتراضي يصل إلى 10 سنوات أو أكثر. رفع قدرة المعالجة تستمر قدرات وحدات المعالجة المركزية في الارتفاع مع تصغير حجمها. ويعد هذا تطوراً مهما للأشياء الذكية التي تزداد قدراتها المحلية تعقيدًا وكذلك إمكانياتها في التحليلات الطرفية كما تعرفت سابقا. . قدرة الاتصال في تحسن بالإضافة إلى تحسين سرعة نقل البيانات. تتحسن الاتصالات اللاسلكية أيضا 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 جهدًا كبيرًا لإنشاء معايير مفتوحة لبروتوكولات اتصالات إنترنت الأشياء. 27.0 17.2 12.2 10.0 4023 2023 30 20 6.1 10 2017 كال لمشكل 25 2 اتحاد الكرة الأنبياء الساطة مالية بالمليارات باستار الجيريا الحل ام الأجهزة المحمولة او الهواتف الذكية إلى الأجر ولاية التعليم
أهمية إنترنت الأشياء في الوقت الحاضر وفي المستقبل
الاتجاهات التقنية في الكائنات الذكية
تحديات أنظمة إنترنت الأشياء Challenges of Internet of Things Systems بينما تهدف مجموعة واسعة من مكونات إنترنت الأشياء إلى تحقيق فوائد كبيرة في الإنتاجية والأتمتة، بيد أن هناك مشكلات جديدة تظهر. فقد أصبح العديد من جوانب إنترنت الأشياء حقيقة واقعة، ولكن يجب معالجة بعض التحديات لكي تصيح إنترنت الأشياء سائدة في مختلف الصناعات وفي حياتنا اليومية. يوضح جدول 2.5 بعض المشكلات والتحديات الأكثر شيوعا التي يواجهها كل تقدم تقني بما فيها أنظمة إنترنت الأشياء. الجدول 2.5 تحديات انترنت الأشياء الشائعة التحدي الوصف قد تكون شبكات تقنية المعلومات التقليدية كبيرة. ولكن شبكات إنترنت الأشياء يمكنها أن تكون أكبر بعدة مرات. ومع ازدياد عدد الأجهزة في النظام يزداد تعقد الاتصالات ويصبح حجم الشبكة مشكلة فتنشأ المشاكل في تأخر الاستجابة ووقت المعالجة بالإضافة إلى تصحم حجم الشبكات مما يجعل من الصعب إدارة أنظمة الوقت قابلية التوسع السورية. نظرا لارتباط المزيد من الكائنات الذكية بعضها البعض وبالمستحدمين يصبح أمان أمرك الأشياء ميسة جمة بشكل متزايد لقد ازدادت المخاطر الأمية بشكل كبير مع دمج الأخيرة في السكات قاطع اختراق اتصال أحد أخيرة أثرت الأسماء شكل مشكلة كبيرة مداته، كما يمكن أن تستخدم هذا الخيار المباحة أخيرة وأنظمة الأمن والحماية اخرى 8 الخصوصية نظرا لانتشار المستشعرات في الحياة اليومية فإن الكثير من البيانات الحاصة بالأفراد وسلوكياتهم يلم جمعها وقد تتضمن هذه البيانات معلومات خاصة بصحة الأفراد و الماط التسوق يمكن للشركات الاستعادة عاديا من هذه البيانات، وعليه نجد جدلا واسعا حول ملكية هذه البيانات وكيفية تمكين الأفراد من إدارة الوصول لبياناتهم الشخصية يتضح من انترنت الأشياء ومستعمراتها المختلفة كمية هائلة من البيانات التي يحب تحليلها ، وإذا عولجت هذه البيانات الكفاءة فإنه يمكن الحصول منها على معلومات ورؤى مهمة للعادة نكس المشكلة الأساسية في كيفية دمج وتقييم هذه الكليات الصحمة تحليلات السانات من البيانات المتعددة الأنواع والمصادر، وذلك قبل أن تصبح عديمة القيمة. والبيانات الصخمة X التوافقية كما هو الحال مع أي تقنية ناشئة أو قيد التطوير، نسعى بروتوكولات وبنيات إنترنت الأشياء جاهدة للحصول على توحيد المعايير وريادة حصتها السوقية، تعتمد بعض البروتوكولات والتطبيقات الإنترنت الأشياء على معايير تجارية سنعاوية بعصية : الأخير على معايير مفتوحة. التعليم
تحديات أنظمة إنترنت الأشياء
معوقات إنترنت الأشياء الأخرى Other IoT Barriers يوضح الجدول أدناه المعوقات الحالية التي تحد من نشر أنظمة إنترنت الأشياء وتطويرها. إن التغلب على هذه المعوقات يتطلب الاستمرار في تطوير التقنية ، ودمج أفضل الممارسات والتجارب والاستفادة من الدروس السابقة للأنظمة التي واجهت بعض الإحقاقات وبالطبع السعي الدؤوب لتوفير اللوائح الحكومية الخاصة بإرشادات الأمان والخصوصية. الجدول 2.6 معوقات انترنت الأشياء الشائعة معوقات الترنت الأشياء نشر بروتوكول IPv6 استيلالا طباعة الصبر أمثلة العندال يربط الترنت الأشياء المليارات من الأجهرة الصغيرة لدلك بجا أن يكون لكل منها عنوان فريد ويمكن فقط العنوان الإشريت من الجيل الاشي ١١١٧٥ مهم الحالي لأجهرة الترنت الأشياء وتؤجر عملية الانتقال إلى معيار 11 الجديد التطور السريع للنظام البيئي لإنترنت الاشياء وسيوني إلى ازدياد تقابل صعب امان الشبكة یک أن تعمل المرات التربية الأشياء مشكله مستقل تغير المطاريات هلا في مليارات الأجرة المشرة تطلب الكثر من الوقت و الحمد كما يحب ان تكمن المشعرات دات كمادة أيضا نے استهلاك الطاقة التحبب ارتفاع الكلمة. می استخدام أخيرة الكبريت الأنشاء في العديد من التعقيدات القانونية وبرل مشكلات المسائل القانونية الخصوصية المعاقة بالاسترت بشكل خاص، وتعد تحديلك كل البيانات عبر الحدود الدولية من أهم المشكلات التي تواجهها هذه الكنات اللاتلة. والخطيمية المروية التطور الطيقك تكامل البيانات من المصادر متعددة بي اصل المستعراب والأجهرة كل يوم توسيع قدرابيا ويفي هذا إلى تطوير خدمات جديدة المجلة أصبحت التطبيقات الحدب رات تجربة المستخدم المخصصة إلى تبهم هذه الخدمات اطر تعقيدا وأصبح هناك حاجة ماسة إلى وجود مطورين ومصممي تجربه معد قدم مجرمي تحقق العديد من البيانات من مصادرها بما فيها المستعرات والأحيرة المحمولة، وموجرات الشبكات الاجتماعية، وموارد الوي الأخرى في تطبيقات إسرت الأشياء التي تفتح الباسات سيمات متنوعة وتزداد صعوبة بصفة هذه البيانات ومعالجتها بكفاءة A 2.26 معوقات الستريت الانشاء الخلف وزارة التعليم 56
معوقات إنترنت الأشياء الأخرى
مشكلات أمان انترنت الأشياء ToT Security Issues أحد أكبر المشكلات الناشئة عن الاستخدام العالمي للإنترنت، والازدياد المتسارع في الأجهزة في إنترنت الأشياء واستخدام السحاية هو أمان هذه البيئة الرقمية العالمية بأكملها، لقد وجدت شبكات البيانات منذ عقود عديدة، ولكن معظمها كان يتعذر الوصول إليه علنا ، حيث اتسمت تلك الشيكات بوجود معدات وبروتوكولات الأمان الخاصة إن اتصال مليارات الأجهزة على شبكات البيانات التي أصبحت جزءاً من شبكة الإنترنت هو السبب في ازدياد الاختراقات الأمنية. قد تعمل أجهزة إنترنت الأشياء ببساطة على تشغيل وإطفاء إنارة الشوارع للحفاظ على الطاقة، ولكن بعضها قد يتفاعل أيضًا مع البيانات الحساسة كالبيانات الطبية للأشخاص، ومن الضروري التعامل مع تلك المخاوف الأمنية وذلك بدءًا من مرحلة تصميم النظام، وتتعرض شبكات إنترنت الأشياء المجموعة متنوعة من الهجمات أكثر من الشبكات الأخرى، وتزداد قوة وتعقيد هذه الهجمات بشكل سريع ومتطور. يجب أن تضمن أنظمة إنترنت الأشياء اجراء تفاعلات المستخدم في بيئة أمنة يجب على خبراء أمن إنترنت الأشياء تطبيق ومراعاة الأخذ بالاعتبارات الانية لتجنب الوصول غير المرغوب فيه إلى البيانات الخاصة . نماذج مصادقة لا مركزية موثوقة • تقنيات التشفير وحماية البيانات الفعالة . أمن الحوسبة السحابية وموتوقيتها. التحكم في البيانات. . المخاوف القانونية والمسؤولية. . نقاط ضعف الاتصالات والشبكات الوصول وحقوق المستخدم وقوانين المشاركة لتقاسم القيمة أجهزة أمنة وغير مكلفة. - إدارة سياسات الخصوصية. شكر 27 علي صلي الله الأشيا أمثلة : مشكلات الأمان الشائعة بتقنيات تحديد الهوية بموجات الراديو Examples: Security Issues with RFID Technologies يعد بروتوكول (RFID) أحد بروتوكولات الاتصالات الأكثر استخداما لمعالجة بيانات تحديد الهوية في الكائنات الذكية، يستخدم ( RFID ) موجات الترددات اللاسلكية للتفاعل، ولتبادل البيانات دون الحاجة إلى الاتصال الجسدي يتكون نظام (RFID) من مكونين وهما أجهزة إرسال (RFID) وأجهزة استقبال (RFID)، أما رمز المنتج الإلكتروني (EPC) فهو المعرف الفريد للكائن الذكي. تتميز رقاقات (RFID) بأنها إما نشطة أو سلبية تسمح البطارية المدمجة بالرقاقة النشطة بالتفاعل عن بعد ما بين معرف (EPC) الفريد الخاص بها مع المعرفات (EPCS) المحيطة على مسافة محدودة. تعمل الرقاقات السلبية دون بطارية، ولا يقرأ البيانات إلا عندما ينشط جهاز الإرسال والاستقبال الرقاقة في المدى القصير، مما يعرض البيانات الموجودة في رفاقة (RFID) الخطر التلاعب والتخريب والإزالة على الرغم من استخدام تقنيات التشفير لضمان الخصوصية وإثبات صحة البيانا ما التقوليليه
مشكلات أمان إنترنت الأشياء
أمثلة مشكلات الأمان الشائعة بتقنيات تحديد الهوية بموجات الراديو
الجدول 2.7 أسئلة على نقاط الضعف الأمنية لأنظمة انترنت الأشياء من خلال استقلال RFID النفرة الأمنية هجوم على الموثوقية مثال على الهجوم تتسبب هذه الهجمات بي تعطيل (تاقات (RFID) مما يجعل قاري (RED) يتصرف بطريقة خاطئة عند قيامه بمسحها همعرف رمز المنتج الإلكتروني (EPC) ستير إلى معلومات خاطئة لا تتطابق مع خصائص وجهة رقاقة تعطيل رقاقة غير مصرح به (RFID). في العادة ينقذ مثل هذا اليوم عن بعد، مما يسمح للمهاجم التغيير تصرف الرقاقة من مسافة بعيدة. تتدرج سرقة معلومات هوية معرفات (EPC) وتعديل الرقاقات من قبل الهجوم على علامة البيانات أخيرة قراءة (RFID) غير مصرح با ضمر هذه الفئة، ويمكن نع الرقاقة جولة بمجرد الحصول على معلومات الهوية الخاصة بها. وبالتالي استنساح الرقاقات عبر الصرح به استخدامها للتحايل على النات الأمان والحماية أو ترويرها وإنشاء ثغرات أمنية جديدة أهاء عملات التحقق الشفاتي الهجوم على السرية محيم على الإتاحة ( التوفر ) قد يؤدي تتبع طاقة ( RFID) من خلال أجهزة القراءة غير المصرح لها إلى الكشف عن معلومات حساسة تحتويها هذه الرقاقة. يتم ذللك بتشويش النظام من خلال التداخلات اللاسلكية أو يحجب الإشارات هجوم ايقاف الخدمة (Dos) اللاسلكية أو بتعطيل وقات (RHD) Cent fame (true) a status ( eiget) [error] virus detect PAs statur مشكلات الأمان مع تقنيات شبكات الاستشعار اللاسلكية Security Issues with Wireless Sensor Networks Technologies تعد شبكات الاستشعار اللاسلكية (WSN) مسؤولة عن نقل البيانات والمعلومات Wireless sensor network) بين الكائنات الذكية في أنظمة إنترنت الأشياء، وتتألف هذه الشبكات من عقد مستقلة شبكة الاستشعار اللاسلكية تتواصل بتردد وقدرة محدودة، كما تتكون عقدة الاتصال من بطارية ومستشعر وذاكرة وجهاز إرسال واستقبال لاسلكي ومعالج دقيق، ونظراً لمدى الاتصال المحدود، يكون لكل تتكون شبكة المستشعرات اللاسلكية عقدة مستشعر ترحل المعلومات بين المصدر والمحطة الأساسية في مراحل متعددة، وتقوم (WSN) من ميت ميرالت مستقاة مبيتة المستشعرات اللاسلكية بجمع ونقل البيانات المطلوبة بالتنسيق مع العقد الأخرى للتوجيه إلى النظام المركزي، وتتسم المستشعرات اللاسلكية بقدرات حاسوبية محدودة وطاقة محدودة كذلك، مما يجعل العديد من طرائق الحماية التقليدية صعباً أو مستحيل التنفيذ. تراقب الظروف المادية أو أتصبية التي تنقل البيانات بشكل جماعي إلى موقع امركزين عليه 58
أمثلة على نقاط الضعف الأمنية لأنظمة إنترنت الأشياء من خلال استغلال RFID
مشكلات الأمان مع تقنيات شبكات الاستشعار اللاسلكية
شبكة الاستشعار اللاسلكية
مخاوف تتعلق بالأمان والخصوصية Security and Privacy Concerns يمكن أن يشكل أي جهاز متصل بالشبكة جزءًا محتملا من البنية التحتية لإنترنت الأشياء وبياناتها الحساسة، تعد المخاوف بشأن أمن البيانات وخصوصيتها مهمة جداً حيث يرتبط مستوى تعقيد الأنظمة بوجود المزيد من نقاط الضعف المتعلقة بتوفير خدمات إنترنت الأشياء. الجدول 2.8 المخاطر الأمنية بناء على مستويات نظام انترنت الأشياء مستويات نظام انترنت الاشياء المخاطر الأمنية يج أن تثبت أجهزة انترنت الأشياء هويتها للحفاظ على الموثوقية. وعليها التقليل من البيابات المخزمة محليا لحماية الخصوصية، نظرا لوجود أجهرة المترت الأشياء في كل مكان في البيئة المحيطة، فإن الأمان المادي مهم أيضًا. ويؤدي هذا إلى الحاجة إلى تصميم حماية لاختراقات الأجهزة حيث يصعب استخراج العناصر الحساسة مثل البيانات الشخصية أو مفاتيح التشفير أو بيانات الاعتماد. كما يحب تحديث البرامج شكل مستمر مستوى الخبار الضمان استمرارية الخدمة لمدة طويلة مستوى الشبكة مستوى الخدمة يجعل هذا المستوى من نظام إنترنت الأشياء الاتصال والمراسلة بين الجهرة المشرك الأغنياء والخدمات العامة. وعادة ما تنفع اتصالات الأترت بين الشبكات الخاصة والعامة لذا فإن تأمين حركة نقل البيانات أمر بالغ الأمة تواصل العديد من أحمر التربت الأشياء ايضا من خلال بروتوكولات أخرى غير Wi-FH. تعد والله الدوريات الأشياء المسؤولية عن الحفاظ على البرية والسلامة والتواهر عقد الرجعة من البروك كولات اللاسلكية الخانة يمثل هذا المستوى نظام إدارة الترنت الأشياء وهو المسؤول على إدارة الأجهزة والمستخدمين وتنمية السياسات والقواعد وتنسيق الأتمتة عبر الأجهرة بعد التحكم في الوصول القائم على الوظيفة لإدارة هوية المستعد مين والأجهرة والإجراءات المصرح لهم باتخاذها أمرا بائح الأهمية في هذا المستوى ويجب تمكين تتبع الإجراءات لضمان إمكانية تحديد الأجيرة التي يحتمل لعرضها للخطر عند اكتشاف سلوك غير طبيعي. عاليا ما يحف تحمل البيانات الكبرة المحممه الفائجة من النشرة الأنيا . أنه الحلب الأكثر قيمة في إسر الأشياء المقدمي الخدمات. ويعد الحفاظ على خصوصية البيانات أولوية قصوى للهيئات الحكومة كبيئة الاتصالات وتقنية المعلومات (Communications and Information Technology Commission-CITC) المملكة العربية العلية، ولجنة التجارة الفيدراليه - Federal Trade Commission) في الولايات المتحدة الأمريكية ووكالة أمس المشبكات والمعلومات (European Network and Information Security Agency - ENISAY موى البيانات الاتحاد الأورربي، حيت در هذه الفيلات ارشادات متطلبات الأميال المتعلقة بالخصوصية. مراية الد
مخاوف تتعلق بالأمان والخصوصية
ED أساليب التغلب على التحديات الأمنية Approaches to Solving Security Challenges يجب مراعاة الأمان أثناء مرحلة تصميم نظام إنترنت الأشياء. تبدأ مرحلة حماية النظام في مرحلة التصميم على مستوى الأجهزة والبنية التحتية للاتصالات ومستوى نظام التشغيل. متبوعة بمستوى التصميم لتتوسع حتى نشر التطبيق. يجب على الشركات والمؤسسات الحكومية اتباع سياسات حماية البيانات والامتثال للتشريعات المحلية. ويتعين على مهندسي الشبكات والحماية ذوي الخبرة والمتخصصين في تصميم أنظمة إنترنت الأشياء اختبار وتأمين أجهزة إنترنت الأشياء وشبكاتها وذلك بتطبيق أفضل الممارسات في مجال الأمن السيبراني . يجب على هؤلاء المهندسين الجمع بين المعرفة التقنية والخبرة الميدانية من مجالات الحوسبة المختلفة. مخاوف الخصوصية Privacy Concerns يختلف مفهوم الخصوصية باختلاف الثقافات. كما يتطور ويتغير بمرور الوقت، ففي الماضي كان أمر تركيب كاميرات المراقبة بعد انتهاكا للخصوصية، لكنه الآن أصبح أكثر انتشارا وفيولا على نطاق واسع. وبعد إنترنت الأشياء مريحًا من التطبيقات العامة والتجارية التي تنتج عنها الكثير من البيانات، ومن الضروري توجيه الاهتمام بمن لهم حق الوصول والتحكم في تلك البيانات. كما يحب فرض الخصوصية على معلومات التعريف الشخصية في أنظمة إنترنت الأشياء، ويحب فرض القيود على التخزين والكشف عن البيانات. ويجب كذلك وضع إطار ملائم للخصوصية والحماية، ويجب ضمان أن تكون البيانات خاصة وآمنة. التنظيم الحكومي Governmental Regulation 品 أثار النمو السريع لتطبيقات إنترنت الأشياء العديد من المخاوف حول قضايا خصوصية البيانات والهجمات الضارة التي يمكن أن تعطل العمليات الهامة الحكومية أو الصناعية. بدأت الحكومات في جميع أنحاء العالم بالتركيز على حل هذه المشكلة من خلال المبادرات التنظيمية والتشريعية التي تشمل النظم البيئية لإنترنت الأشياء. CITC الإطار التنظيمي لإنترنت الأشياء IoT Regulatory Framework تهدف المملكة العربية السعودية إلى أن تصبح دولة رائدة في التطوير والتطبيق لتقنيات إنترنت الأشياء وخدماتها. وقد طورت هيئة الاتصالات وتقنية المعلومات الإطار التنظيمي لإنترنت الأشياء التنظيم متطلبات توفير خدمة الترنت الأشياء لدعم هذا المسفى يحدد إطار العمل اللوائح الخاصة بمعدات إنترنت الأشياء. ومعرفات إنترنت الأشياء مثل عناوين IP التي تميز الكائنات بصورة فريدة التسهيل الاتصالات وتقنيات إنترنت الأشياء الأخرى. وبالإضافة إلى ذلك يتضمن الإطار التنظيمي لإنترنت الأشياء أساسيات أخرى ومعايير المقدمي خدمات إنترنت الأشياء مثل التواصل مع المستفيدين فيما يتعلق بأهمية الشبكة وأمن البيانات وإرشادات حمايتها. وزارة البصلية
أساليب التغلب على التحديات الأمنية
مخاوف الخصوصية
التنظيم الحكومي
CITC CITC Emerging Technology Regulatory Sandbox (CITC مرارة التعليم INTERNET OF THINGS REGULATORY ERANGWORK سيكل 223 ثاني فيه الاتصالات وعلي معلومات الخاصة باتت الأنساء العانة التي البيئة التنظيمية التجريبية للتقنية الناشئة Emerging Technology Regulatory Sandbox أنشأت هيئة الاتصالات وتقنية المعلومات (CITC) أيضا البيئة التحريبية التنظيمية للتقنية الناشئة لتطوير تطبيقات مبتكرة وتقديمها في المملكة العربية السعودية. تأتي هذه المبادرة ضمن مسؤولية الهيئة للإشراف والرقابة على قطاع تقنية المعلومات والاتصالات، بما فيها ترخيص وتنظيم تطبيقات الاتصالات التي تدمج تقنيات إنترنت الأشياء. ويهدف صندوق الحماية التنظيمي هذا إلى دعم وتسهيل واستدامة التوسع في النظام البيئي لتطوير تطبيقات إنترنت الأشياء في المملكة العربية السعودية وتقع جميع أصحاب المصلحة في هذا القطاع بمن فيهم الشركات والعملاء. وتحاول البيئة التجريبية التنظيمية للتقنية الناشئة تقليل الوقت المطلوب لتقديم التطبيقات إلى السوق. وتقليل تكلفة تقديم الخدمة سينما يمكن المطوري التطبيقات اختبار منتجاتهم وخدماتهم الجديدة في بيئة خاضعة للرقابة، وتساهم هيئة الاتصالات وتقنية المعلومات أيضا في تطوير نظام بيني ملائم للابتكار وذلك من خلال تحسين الوصول إلى التمويل، وتتماشى هذه الجهود مع رؤية المملكة العربية السعودية 2030 للمساعدة في نمو القطاع الخاص وتوفير الوظائف المتعلقة بالتقنية.
البيئة التنظيمية التجريبية للتقنية الناشئة
1 تمرينات حدد الجملة الصحيحة والحملة الخاطئة فيما يلي: 1 بعد التطييب عن بعد أحد تطبيقات إنترنت الأشياء التي تشهد تراجعا . 2. تُستخدم تطبيقات الشبكة الذكية لإنترنت الأشياء لتوفير الطاقة فقط. 3. حدثت أهم الابتكارات في تقنيات إنترنت الأشياء في السنوات العشرين الماضية. 4 نستهلك الكائنات الذكية المزيد من الطاقة في المستقبل. 5 بعد تطبيق معايير الأمان نفسها لجميع أنظمة إنترنت الأشياء المشكلة الأقل تعقيداً في أنظمة إنترنت الأشياء. 6. لن يتمكن بروتوكول IPV6 من دعم العدد المتوقع للكائنات الذكية في المستقبل. 7. تزيد كمية مصادر بيانات الإدخال الكائنات الذكية. 8. إن تقنيات RFID و WSN غير معرضة لهجمات قطع الخدمة. 9. تعد تطبيقات انترنت الأشياء وأنظمتها غير منظمة من قبل السلطات الحكومية 10 تعد خصوصية بيانات إنترنت الأشياء مصدر قلق كبير للحكومات والمنظمات. نحة لخاطة 2 قارن بين السيارات ذاتية القيادة المزودة بتقنية الرنت الأشياء ووسائل النقل العام الذكية. هل تعد تطبيقات اترك الأشياء هند مستقله أم مكملة لبعضها؟ أعرض أفكار لد أبناء. وزارة التعليم
حدد الجملة الصحيحة والجملة الخاطئة فيما يلي يعد التطبيب عن بعد أحد تطبيقات إنرتنت الأشياء التي تشهد تراجعا
قارن بين السيارات ذاتية القيادة المزودة بتقنية إنترنت الأشياء ووسائل النقل العام الذكية هل تعد تطبيقات إنترنت الأشياء هذه مستقلة أم مكملة لبعضها
4 توفر مصادر الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح المتجددة تشوما في توليد الطاقة هل تعتقديان تقنيات الشبكة الذكية (smart grid) يمكنها جعل توزيع وادارة الطاقة المتجددة أكثر كفاءة اكتب أفكارك أدناه حدد الاتحاد السكني في الكانات الذكية الذي سيكون الأكثر أهمية في تطوير أنظمة التريد الأشياء الكلب اجابك أدناه جرارة الي
حدد الاتجاه التقني في الكائنات الذكية الذي سيكون الأكثر أهمية في تطوير أنظمة إنترنت الأشياء
توفر مصادر الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح المتجددة تنوعا في توليد الطاقة. هل تعتقد بأن تقنيات الشبكة الذكية (smart grid) يمكنها جعل توزيع وإدارة الطاقة المتجددة أكثر فعالية
5 حسب اعتقادات ماهي تحديات انترنت الأشياء الاكثر شيوعا والتي تعد الأكثر صعوبة والأعلى تكلفة المتقلب عليها؟ اكتب اجابتك أسام الحي الانترنت عن حدث أنت فيه الغرة أمنية إلى حجوم الكتروني على نظام انترنت الأشياء، ما الأصرار التي سببها وكيف يمكن منعها ؟ اكتب اجابتك أدناه. وزارة البلد
حسب اعتقادك، ماهي تحديات إنترنت الأشياء األأكثر شيوعا والتي تعد الأكثر صعوبة والأعلى تكلفة للتغلب عليها
ابحث في الإنترنت عن حدث أدت فيه ثغرة أمنية إلى هجوم إلكتروني على نظام إنترنت الأشياء. ما الأضرار التي سببتها وكيف ميكن منعها
2 باعتقادك ما النقطة الأكثر ضعفا في شبكات الاستشعار اللاسلكية وما مدى تأثيرها على أنظمة الترنت الأشياء قدم افكارك افتاد. ن قدم وصفا للإجراءات التي اتخذها مجلس إدارة هيئة الاتصالات وتقنية المعلومات لتنظيم اعتماد تطبيقات الترك الأشياء في المملكة العربية السعودية. جراره