العديد من الصناعات قادرة على تصميم منتجاتها لتتماشى مع الثورة الصناعية 4.0. أحد اللاعبين الرئيسيين في هذا التحول هو قطاع إنترنت الأشياء الذي ينمو على ارتفاعات مذهلة حتى ونحن نتحدث. ومع ذلك ، فإن قطاع إنترنت الأشياء لديه بيانات وسعة شبكة لا يمكن التغلب عليها والتي تثبت أنها معقدة للغاية بالنسبة للاتصالات التقليدية. يمكن للقدرة اللاسلكية فقط أن تأخذ المنتجات حتى الآن ، مما يحد من إمكانات الصناعات التي يمكنها أتمتة. تخيل التحسن في أداء العمل وجودة المخرجات التي ستتمكن الشركات من العمل بها إذا لم تعوقها الإمكانات المحدودة للاتصال اللاسلكي القائم على المنارة. يجب أن تكون وسيلة الاتصال سريعة وموثوقة للتحدث مع منصات Iot cloud.
لحل هذه المشكلة ، يمكننا اللجوء إلى Fiber Optics التي لديها القدرة على دفع البيانات الضخمة ومتطلبات الشبكات لإنترنت الأشياء. يوفر إنترنت الأشياء فرصًا جديدة لسوق قياس الألياف الضوئية التي لم تشهد تغييرًا كبيرًا في ربع القرن الماضي.
دور الألياف البصرية في إنترنت الأشياء
يستقبل كابل الألياف الضوئية البيانات على شكل حزمة ضوئية تنتقل عبر طولها بالكامل دون تعريضها لأي فقد للبيانات. علاوة على ذلك ، من خلال استبدال المعدات الضخمة ، يمكن لشبكة الألياف المكررة أن تقلل التكلفة المتكبدة في الخدمات اللوجستية ، والمساحة التي يتم شغلها ، ووزن المواد. تعمل سهولة التطبيق هذه على تبسيط عملية سحب البيانات وتحليل البيانات الموجودة مع تحسين معايير الأمان وأتمتة المنتج ذات الصلة.
في الواقع ، يُنسب الفضل إلى مجلس الطاقة الإلكترونية في تشاتانوغا بولاية تينيسي في بناء أشهر شبكات الألياف الضوئية في الولايات المتحدة على حقيقة أن أول شبكة محلية ذات نطاق عريض بسرعة جيجابت قد تم بناؤها في الإدراك المتأخر لدعم تطبيقات إنترنت الأشياء.
وجدت تقنية الألياف الضوئية مكانتها المناسبة في مجالات الطاقة والرعاية الصحية والتكنولوجيا والرعاية الصحية والطيران وما إلى ذلك. بالمقارنة مع النقل التقليدي ، توفر الألياف الضوئية صفقة أفضل في شكل نقل سهل عن بعد ، وقدرات متنوعة ، وجوانب متعددة ، وسهولة في الاتصال بالشبكات ، ومعلمات متنوعة وغير ذلك الكثير.
يمكننا اعتبار جهاز إنترنت الأشياء الذي لا يمكن أن يكون تحت ضغط هائل للأغراض المنزلية العادية. ومع ذلك ، بدمجها مع متطلبات التحجيم لدفق 4K ومؤتمرات الفيديو ، هناك حاجة متزايدة لتحسين محيط النطاق الترددي. من المثير للاهتمام أن نلاحظ أنه مع الطلب المتزايد على دفق 4K ، قد نقفز إلى البعد 8k الذي يتطلب المزيد من النطاق الترددي. سيؤدي ذلك إلى تغيير نماذج الاتصال والتفاعل الظاهري مما سيفتح الطلب بشكل أكبر على شبكة الألياف الضوئية في مجال إنترنت الأشياء بالإضافة إلى تحسين اتصالها الذي لا يزال بحاجة إلى تحسين.
إعادة التأكيد على خصائصها ، شبكة اتصالات الألياف الضوئية قادرة على حمل نطاق ترددي أكبر لتطبيقات إنترنت الأشياء. يتم تضمين طبقات ليفية متعددة في قاعدة المنتجات لتقديم تعاون سلس بين المستشعر وجهاز الاستقبال. على سبيل المثال ، في مفهوم M2M (آلة إلى آلة) ، يمكن الاستفادة من هذه التكنولوجيا لتلبية طلب البيانات في أحد المعدات ، ليتم نقلها إلى الجهاز الآخر المرتبط بالتشفير لجعل المفتاح آمنًا وسلسًا.
تنقسم إنترنت الأشياء إلى ثلاث طبقات ، طبقة التطبيق ، وطبقة الشبكة ، وطبقة الإدراك. في طبقة الإدراك ، تلعب تقنيات مثل RFID ، والبرمجيات الوسيطة ، والاتصالات اللاسلكية ، والأنظمة المدمجة ، بينما في طبقة التطبيق ، يتم تخزين البيانات ، والمشاركة ، والتعدين ، والحوسبة.
في طبقة الشبكة ، تلعب تقنية M2M وتقنية الراديو الإدراكي وتقنية إدراك سياق الشبكة الدور. في طبقة الإدراك ، تركز التقنية على جمع البيانات ، والاتصالات القصيرة ، والتي تتطلب تحسين الألياف البصرية. يمكن أن تساعد هذه الألياف في اكتشاف البيانات ونقلها بسهولة لتحويلها إلى إشارات كهربائية أو تتويج إجرائي آخر.
التدفق الصناعي
شهدت صناعة النفط والغاز مؤخرًا نقلة نوعية حيث غيرت بنيتها التحتية التقليدية لدعم الطلب المتزايد باستمرار. إنترنت الأشياء في المقدمة وتعزز هذه الألياف البصرية التي تعمل على تحسين الدقة التشغيلية والأداء. نظرًا لأن الصناعة تعتمد بشكل كبير على وحدة خطوط الأنابيب ، فهي عرضة لتأثيرات العوامل البيئية بالإضافة إلى الاضطرابات الميكانيكية.
من أجل تجنب الانسكاب ، يمكن للألياف الضوئية استشعار المرض في الأنابيب في الوقت الفعلي والتنبؤ بالمواقف القادمة. يؤدي ذلك إلى تحسين جودة المراقبة ومدة الصلاحية للقنوات التي تكون بخلاف ذلك نفقات كبيرة. ناهيك عن أنه يساعد أيضًا في توفير التخلص غير الضروري من النفط الخام الذي يمكن أن يكلف الاقتصاد ملايين الدولارات. تستفيد صناعة التصنيع من فرصة الاستفادة من خلال غرس شبكة الألياف الضوئية للتحكم في إنترنت الأشياء وتحسين الموارد بالإضافة إلى تقليل الخسائر في الأرواح ورأس المال والموارد.
المستهلك IoT
يتألف إنترنت الأشياء للمستهلك من التشغيل الآلي للمنزل الذي يحتوي على الكثير من النطاقات لتمكين شبكة الألياف البصرية يمكن تحسين الاتصال والتواصل عبر الأجهزة من أجل الصحة الإلكترونية والأمن الإلكتروني وإدارة الطاقة المنزلية بسهولة عن طريق نشر الألياف البصرية. على سبيل المثال ، إذا أخذنا في الاعتبار إدارة الرعاية الصحية ، يمكن لاتصال الألياف الضوئية هذا بسهولة نقل البيانات من المستهلك إلى خبراء الصحة (والتي يمكن أن تكون في شكل تحليل أو حالة طوارئ) في الوقت الفعلي واتخاذ قرارات سريعة كما يستدعي الموقف لذلك.
الفوائد الملخصة
- سرعة تسليم البيانات
- تكلفة مخفضة
- تحسين كفاءة
- رأس مال مرتفع ولكن طويل العمر
- تجري الضوء فقط وبالتالي لا يمكن أن تلحق الضرر
- التحليل التنبئي
- فائدة طويلة الأجل
- تحسين الأمن
- تتبع الأصول
أفكار المستقبل
يبدو أن مستقبل شبكة IoT- الألياف البصرية مشرق ورؤية قابلة للتحقيق. يمكن تعزيز ذلك من خلال تقرير Gartner حيث ستعتمد المزيد من المنازل على التعليقات التوضيحية للأجهزة الذكية مع زيادة الطلب على نقل البيانات بسلاسة عبر مسافات أكبر. ومع ذلك ، نظرًا لارتفاع تكلفة الألياف البصرية ، يتعين علينا أن نراقب المصروفات التي قد تنشأ بسبب زيادة انتشار هذه الألياف.