تقديم استشارات إنترنت الأشياء وتنفيذ منتج الحد الأدنى لمنظمة بيئية دولية

العميل

منظمة دولية غير ربحية تعمل في مجالات الحفاظ على البيئة والاستخدام المستدام للموارد الطبيعية. تضم المنظمة منظمات أخرى باعتبارها أعضاء في نحو 30 دولة، بما فيها الولايات المتحدة والمملكة المتحدة وأستراليا وكندا واليابان وكوريا والصين.

احتياج المنظمة إلى تعظيم الاستفادة من الطاقة المتجددة

أرادت المنظمة تحويل مقراتها إلى استخدام مصادر بديلة للطاقة واحتاجت إلى تطوير حل برمجي لمراقبة استخدام الطاقة والمساعدة على تحقيق أقصى استفادة منها. ونظرًا لافتقار المنظمة إلى الكفاءات الداخلية المتخصصة في تقنية المعلومات، قررت الاستعانة بشريك تقني موثوق لتصميم الحل وتطويره.

تطوير حل إنترنت الأشياء لمراقبة توليد واستخدام الطاقة في الوقت الفعلي

منحت المنظمة ثقتها لساينس سوفت، لخبرتها الممتدة لأكثر من 34 عامًا في مجال تطوير البرمجيات، وريادتها في تقديم استشارات تقنية المعلومات، وسِجِلها الحافل بالمشروعات الناجحة.

شكلت ساينس سوفت فريقًا متعدد الوظائف مكونًا من مدير المشروع، واستشاري في إنترنت الأشياء، ومهندس حلول، واستشاري في الأجهزة، ومطور .NET، وخبير في ضمان الجودة.

تخطيط الحل

أجرى فريقنا مقابلات مع الجهات المعنية وموظفي المنظمة وحدد احتياجاتهم بالتفصيل وحللها بتعمق. وبناءً على نتائج هذا التحليل، قدمنا للمنظمة مفهومًا واضحًا للحل المقترح القائم على إنترنت الأشياء. وشمل مفهوم الحل العناصر التالية:

• وثيقةً تحدد متطلبات الحل ومخططًا للميزات مُرتبةً حسب أولويتها.
• البنية البرمجية ومجموعة التقنيات المثلى للحل، إذ اقترح فريقنا استخدام بنية الخدمات المصغرة، لضمان سهولة التوسع والأداء الفائق والتحمل الاستثنائي للأخطاء.
• خارطة طريق لعمليات التكامل اللازمة بين الأجهزة (مستشعرات إنترنت الأشياء) والمكونات البرمجية.

تنفيذ منتج الحد الأدنى القائم على إنترنت الأشياء

لتقييم مزايا مفهوم الحل بسرعة ودون استثمارات مالية ضخمة، اقترحت ساينس سوفت تطوير منتج الحد الأدنى باستخدام منصة ThingsBoard، وهي منصة مفتوحة المصدر لجمع بيانات إنترنت الأشياء ومعالجتها وعرضها بصريًا. وقد اختار فريقنا هذه المنصة دون غيرها من المنصات السحابية لإنترنت الأشياء، لقابليتها للتوسع وتعدد إمكانات تخصيصها.

اتفقنا مع المنظمة على تنفيذ حل برمجي قائم على إنترنت الأشياء لمكتب واحد في البداية، مع إمكانية تنفيذه في مكاتب أخرى وترقيته لاحقًا (على سبيل المثال: إضافة إمكانات تعلم الآلة). ويهدف الحل إلى جمع البيانات من نحو 50 مولدًا ومستهلكًا للطاقة، وتحليلها، وتوفير معلومات تفصيلية في الوقت الفعلي عن توليد الطاقة واستخدامها.

إيجاد المستشعرات الأنسب للحل

أجرى مستشار الأجهزة في ساينس سوفت بحثًا متعمقًا عن أفضل مستشعرات إنترنت الأشياء، ووضع قائمة قصيرة للمُورِّدين المُرشحين، كما تولى مسؤولية توفير الأجهزة اللازمة.

تصميم وتنفيذ حل معالجة البيانات

نجح فريق ساينس سوفت في تطوير واختبار حل برمجي لمعالجة بيانات إنترنت الأشياء باستخدام منصة ThingsBoard، وقاعدة البيانات MongoDB، ومجموعة أدوات Akka، وحل وسيط للمراسلة مخصص حسب الطلب. وقد عالج هذا الحل بيانات بروتوكولات HTTP وMQTT والعديد من صيغ البيانات. أما وسيط المراسلة المخصص حسب الطلب، فقد لعب دورًا بارزًا في تبسيط التواصل وتبادل البيانات بين الأجهزة ومنصة ThingsBoard. وبالإضافة إلى ضمان الاقتران المرن بين مكونات الحل، تولى وسيط المراسلة أيضًا مهمتي التحقق من البيانات ودمجها.

تقديم البيانات بصريًّا

أنشأ فريق ساينس سوفت لوحات تحكُّم تعرض بيانات إنترنت الأشياء بصور وأشكال مرئية. وقد وفرت هذه اللوحات رؤية شاملة للبيانات الأرشيفية والفورية للكهرباء التي يولدها ويستخدمها جميع الأجهزة والتي يولدها ويستخدمها كل جهاز على حدة.

إشراف دقيق على الاستهلاك وتحكم شامل في استخدام الطاقة

بعد 5 أشهر فقط من تقديم الطلب المبدئي، قدمت ساينس سوفت للمنظمة منتج الحد الأدنى القائم على إنترنت الأشياء، لتلبية احتياجاتها إلى مراقبة توليد الطاقة واستهلاكها. ونتيجة لذلك، سهلت على المستخدمين دراسة مدى كفاءة مولدات الطاقة، وتحديد الأجهزة الأكثر استهلاكًا للطاقة، ومراقبة وفهم أنماط الاستخدام، واتخاذ قرارات مبنية على المعلومات لاستخدام الأجهزة بما يعظم الاستفادة من موارد الطاقة. على سبيل المثال: بعد استخدام الحل الجديد، استطاعت المنظمة تحديد وفهم الأسباب الجذرية لتكرار حدوث التماس الكهربائي.

التقنيات والأدوات

.NET 6, MongoDB, Akka, Angular.js, ThingsBoard.