أدت التطورات السريعة التي تم إحرازها مؤخرًا في شبكات اتصالات الجيل الخامس، إلى جانب الاعتماد الواسع النطاق لإنترنت الأشياء، إلى تطوير بيئات معيشية ذكية ومستدامة وآمنة.
وقد أدت هذه التطورات إلى ظهور العديد من تطبيقات وخدمات إنترنت الأشياء الذكية، مثل النقل الذكي والمنازل الذكية والمدن الذكية.
ومع استمرار تطور هذه التقنيات، فإنها ستلعب دورًا حاسمًا في تشكيل مستقبل إنترنت الأشياء وإطلاق العنان لإمكاناتها الكاملة.
ومع ذلك، فإن الزيادة الهائلة في أجهزة إنترنت الأشياء والطبيعة المتنوعة للتطبيقات قد شكلت تحديات كبيرة في تقديم الخدمات والأمن والخصوصية.
أريد هذا الأسبوع أن ألقي نظرة على قيود الموارد الرئيسية في النظام البيئي لإنترنت الأشياء.
أولاً، غالبًا ما تتمتع أجهزة إنترنت الأشياء بقدرات حوسبة محدودة، مما قد يؤدي إلى تقييد وظائفها.
يتم استخدام الحوسبة المتطورة والحلول المستندة إلى السحابة لتفريغ مهام المعالجة من أجهزة إنترنت الأشياء، ولكن الحاجة إلى معالجات أكثر قوة وكفاءة تظل تحديًا كبيرًا.
استهلاك الطاقة هو العائق الثاني.
تعتمد العديد من أجهزة إنترنت الأشياء على البطاريات، مما يجعل كفاءة الطاقة مصدر قلق بالغ.
تمثل حصادات الطاقة التي لا تحتوي على بطاريات بديلاً مناسبًا لتشغيل الأجهزة.
وهي مجهزة بمكثفات فائقة، بدلاً من البطاريات، ولا تزال تعاني من سلوك التشغيل والإيقاف المتقطع بسبب قدرتها المحدودة على تخزين الطاقة.
وقد بدأت التطورات في مجال حصاد الطاقة، مثل الطاقة الشمسية والطاقة الحركية، في معالجة هذه المشكلة، ولكن هناك حاجة إلى مزيد من التحسينات لضمان استدامة عمليات نشر إنترنت الأشياء.
الحد الثالث هو في إدارة البيانات.
يشكل الحجم الهائل للبيانات الناتجة عن أجهزة إنترنت الأشياء تحديات كبيرة للتخزين والمعالجة والتحليل.
تعد استراتيجيات الإدارة الفعالة مثل ضغط البيانات والتحليلات في الوقت الفعلي ضرورية للتعامل مع هذا الطوفان من البيانات.
وأخيرا، هناك قيود على عرض النطاق الترددي.
غالبًا ما تتطلب تطبيقات إنترنت الأشياء نطاقًا تردديًا عاليًا لنقل البيانات، مما قد يؤدي إلى إجهاد البنية التحتية للشبكة الحالية.
وهنا يأتي دور شبكات النطاق العريض، وخاصة شبكات الجيل الخامس الخاصة.
إنها توفر العديد من المزايا التي يمكن أن تساعد في التغلب على قيود الموارد في أنظمة إنترنت الأشياء.
P5G هي تقنية شبكة لاسلكية توفر اتصالاً خلويًا مخصصًا لشبكة 5G لحالات استخدام الشبكة الخاصة.
وهي تعمل بنفس طريقة عمل شبكة 5G العامة ولكنها تمكن المالك من تقييد الوصول.
توفر شبكات P5G اتصالاً عالي السرعة مع زمن وصول منخفض، وهو أمر بالغ الأهمية لتطبيقات إنترنت الأشياء في الوقت الفعلي.
ويضمن ذلك نقل البيانات بسرعة وبشكل موثوق، مما يعزز أداء الشبكة لأنظمة إنترنت الأشياء.
بعد ذلك، توفر شبكات P5G ميزات أمان قوية، بما في ذلك تقطيع الشبكة والتشفير الشامل.
ويساعد ذلك على حماية بيانات إنترنت الأشياء من التهديدات السيبرانية ويضمن الاتصال الآمن بين الأجهزة.
وأخيرًا، تتميز شبكات P5G بأنها قابلة للتطوير بشكل كبير، مما يسمح للمؤسسات بتوسيع عمليات نشر إنترنت الأشياء الخاصة بها بسهولة حسب الحاجة.
تعد هذه المرونة ضرورية لاستيعاب العدد المتزايد من أجهزة إنترنت الأشياء والحجم المتزايد للبيانات التي تولدها.
ومن خلال تحسين موارد الشبكة وتقليل الحاجة إلى النقل المستمر للبيانات، يمكن لشبكات P5G أن تساعد في تحسين كفاءة استخدام الطاقة لأجهزة إنترنت الأشياء.
وهذا مهم بشكل خاص للأجهزة التي تعمل بالبطارية والتي تحتاج إلى العمل لفترات طويلة.
عندما تجتمع P5G وإنترنت الأشياء معًا، فإنهما يشكلان ثنائيًا قويًا في تقديم حل تحويلي يتميز بمعدل بيانات مرتفع وزمن وصول منخفض وأمان معزز وكفاءة طاقة محسنة لمستقبل متصل.
الدكتورة جولي وونغ هي زميلة سياسات في مركز العلوم والسياسات بجامعة كامبريدج
