تواجه عمان – شأنها في ذلك شأن دول مجلس التعاون الخليجي الأخرى- تحديات مهمة تتعلق بالنمو السكاني، والتحضر، والتمدد الاقتصادي والمالي، وندرة المياه، والقضايا البيئية، وحركة المرور، وحوادث الطرق، وغيرها، وقد بدأت العديد من دول مجلس التعاون الخليجي – ومن ضمنهم عُمان – بالفعل العمل على مشاريع ذكية. وعلى صعيد الجامعة تم في إبريل 2019 افتتاح مختبر إنترنت الأشياء والمدن الذكية الذي يسعى ليكون بمنزلة منصة مفتوحة؛ لتطوير مختلف تطبيقات إنترنت الأشياء في المدن الذكية، كما تم إنشاء مجموعة بحثية للمدن الذكية تضم أكثر من عشرين باحثًا من الجامعة.

وتتمثل رؤية المجموعة البحثية في أن تكون الجامعة رائدة في مجال البحوث والابتكار للمدن الذكية، وتسعى إلى تحفيز الحلول الذكية، والمبتكرة، والفعالة، والآمنة، والمستدامة، والتي تعمل على تحسين نوعية الحياة في سلطنة عُمان، كما تهدف المجموعة للمشاركة في بناء القدرات، والتدريب، والتطوير المهني للكفاءات المحلية، ونشر الوعي حول المدن الذكية بين مختلف الشركاء والمجتمع المحلي، إضافة إلى تعزيز الأنشطة البحثية متعددة التخصصات والابتكار. خمسة مشاريع بحثية ذكية تعكف المجموعة حاليًا على دراستها، وهي:

الطرق الذكية: ردود الفعل في الوقت الفعلي لإشارات المرور الضوئية

أصبح مفهوم المدينة الذكية اتجاهًا لتطور المدن وتطويرها، إذ يهدف هذا المفهوم إلى تحسين نوعية الحياة، وأداء الخدمات الحضرية وتفاعلها، وخفض التكاليف، واستهلاك الموارد، وتعد إدارة حركة المرور- وهو الموضوع الرئيسي للمشروع – أحد أهم مزايا المدن الذكية، إذ يسمح نظام إدارة المرور الذكي بتنظيم انسيابية حركة المرور عبر المدينة من خلال التحكم في إشارات المرور وأجهزة الاستشعار.

يسعى المشروع الذي يعمل عليه الدكتور محمد خليفة سرب، نائب مدير مركز أبحاث الاتصالات والمعلومات، لاقتراح حلٍّ ملموس للعديد من المشاكل المرورية في مدينة مسقط؛ لضبط الأزمات، والحفاظ على انسياب المرور. ومن أجل تحقيق النجاح يحتاج المشروع للحصول على معلومات تتعلق ببيانات حركة المرور في الوقت الفعلي للحالة، وردود فعل المواطنين؛ لتحسين تدفقات حركة المرور، إذ يمكن جمع هذه البيانات من خلال استخدام المستشعرات، وعدادات المرور، والكاميرات الذكية، ونظام تحديد المواقع للركاب، والبلوتوث. ويكمن التحدي الكبير في هذه الحالة في جمع كل هذه البيانات معًا وتحليلها، إذ يتم استخدام إنترنت الأشياء مع تحليلات البيانات الكبيرة والتعلم الآلي. والغرض من ذلك، هو بناء نظام إدارة لحركة المرور باستخدام قدرات تنبؤيّة تسبقها طريقة تعلم خاضعة للإشراف من أجل إعداد النظام.

نظام طبي لاسلكي للرعاية الصحية، والتشخيص عن بعد

إن عملية تجهيز المعلومات الطبية، والعناية الصحية لمريض ما في مكان بعيد، جعل من (علم الطب عن بعد) يظهر بشكل مهم، ويأخذ مكانته بسرعة كأحد مجالات البحث العلمي، واستخدام التقنيات اللاسلكية أضاف تطبيقات جديدة في توفير العناية الصحية لحالات المراجعة الدورية، ومتابعة الحالات الخطرة والحرجة، إذ إن التقنية يجب أن توفر الخدمات لأي منطقة مغطاة بالشبكة؛ مما يسهّل على المريض تلقي العناية وهو في منطقة بعيدة دون الحاجة للسفر إلى العاصمة مثلًا، وهذا يساعد في التقليل من حالات الوفيات للحالات الخطرة، إضافة إلى تقليل الوقت المستخدم، وتوفير الجهد.

يسعى مشروع الدكتور الأزهر محمد خريجي، أستاذ مساعد بهندسة الكهرباء والحاسب الآلي، إلى دراسة نظام رعاية صحية وتصميمه وتنفيذه لاسلكيًّا وعن بعد لأمراض النوم في عمان، وفي المرحلة الأولى سيتم بناء نظام (مركز إلى مركز) ما بين مركز صحي في عبري ومستشفى جامعة السلطان قابوس في مسقط، وسيتم التوسع في المرحلة الثانية لنقل المعلومات لمسافة أبعد ما بين مستشفى صلالة ومستشفى الجامعة، وسيشمل النظام مجموعة كاملة من الحساسات البيوطبية الملتصقة بجسم المريض؛ لتوفِّر المراقبة التامة لحالة المريض، إذ سيتمكن النظام في المركز البعيد عن مسقط من الحصول على الإشارات الطبية الحيوية اللازمة كإشارة مخطط القلب، ونسبة الأوكسجين، وضغط الدم، والحرارة، وغيرها للمريض المحتاج للرعاية الصحية. مما يساعد الاختصاصي في مسقط على تشخيص حالة المريض، والتحكم الممكن بالحالة الصحية. وسيفتح هذا المشروع بابًا جديدًا للبحث، مما يخول لجامعة السلطان قابوس تطوير خبرات جديدة من طلبة وأكاديميين في هذا المجال الحيوي.

إدارة المياه الذكية الحضرية

يهدف المشروع الذي يقوم به الدكتور سليم بن محمد زكري، رئيس قسم اقتصاد الموارد الطبيعية بكلية العلوم الزراعية والبحرية، إلى تحسين استخدام المياه في المناطق الحضرية من خلال نهج متكامل للطلب على العرض باستخدام تقنيات جديدة لتكنولوجيا المعلومات والاتصالات، بما في ذلك إنترنت الأشياء. ويساهم المشروع في نهاية المطاف في رؤية جامعة السلطان قابوس الذكية، والتي تتماشى مع الإستراتيجيات والمبادرات الوطنية، إذ سيقوم بتطوير الحل على أساس مدخلات استهلاك الأسر من المياه في جامعة السلطان قابوس.

كما سيساهم هذا النهج في تحقيق أهداف عمان 2020 الخاصة بالمناخ والطاقة، وبالتحديد تحقيق مجتمع مستدام منخفض الكربون عن طريق الحدّ من استخدام المياه المحلاة، ومن ثمَّ الحدّ من استخدام الطاقة. وسيطور المشروع نظامًا متكاملًا قائمًا على تكنولوجيا المعلومات والاتصالات يمكّن الأسر من رصد الطلب للمياه واستهلاكها وتحفيزها على تقليل فقد المياه. كما سيمكن هذا النهج المنتجين للمياه من فهم استهلاك المياه، وتقدير الاحتياجات المائية، واختبار خطط التسعير المختلفة؛ لتحسين كفاءة استخدام المياه.

ومن أجل تحقيق الأهداف المتوقعة للمشروع، سيتم التعاون مع العديد من أصحاب المصلحة، بما في ذلك الهيئة العامة للكهرباء والمياه، ومستخدمو المياه، ومطورو تكنولوجيا المعلومات والاتصالات، والخبراء في مجال إدارة المياه، والخبراء في مجال المعلومات وتحليل النظام إلى جانب أصحاب المصلحة.

تصميم محاكي لاختبار أنظمة حماية الشبكة الصغرى

أصبحت الحاسبات الخضراء (الملائمة للبيئة) التي تعتمد على الطاقة المتجددة، تحظى باهتمام كبير على مستوى العالم؛ لمساهمتها في التنمية الاقتصادية والمستدامة، إذ يهدف المشروع الذي يعمل عليه الدكتور أحمد شهاب العماري، أستاذ مساعد بقسم الهندسة الكهربائية وهندسة الحاسب الآلي، إلى اقتراح منهجية ستريمز الممثلة في الإدارة المكانية والزمانية للطاقة المتجددة لإدراك وجدولة نظم الحوسبة السحابية لتعزيز الحوسبة الخضراء، ويركز المشروع على التطبيقات المحددة زمنيًّا في مراكز المعلومات الخضراء، ويقترح بنية المراكز المعلوماتية الموزعة، والتي تدعم جدولة التكاليف والكفاءة في استخدام الطاقة للمهام ذات التأخير المحدود، ولتطبيقات متعددة غير متجانسة من خلال النظر في الاختلافات المكانية والزمانية لعوامل مختلفة.

إن النجاح في تنفيذ هذا المشروع يمكن أن يساعد على تعزيز وتطوير واستخدام مرافق الطاقة المتجددة للحوسبة الخضراء والشبكات المعلوماتية بالسلطنة، وسيساعد استكمال هذا المشروع البحثي على خلق الاقتصاد الرقمي، وتعزيز قطاع تكنولوجيا المعلومات، كما سيساعد على تكوين مهنيين متخصصين في هذا المجال، يمكنهم من المساهمة في القطاعات الصناعية من الحوسبة الخضراء، والتجارة الإلكترونية، والطاقة المتجددة.

التحقيق في أمن وخصوصية إنترنت الأشياء من ناحية الهندسة المعمارية، والاتصال، والبيانات

يهدف المشروع البحثي الخامس للمجموعة إلى التحقيق في مختلف تقنيات وقضايا أمن إنترنت الأشياء وخصوصيته المتعلقة بالهندسة المعمارية، والاتصال، والبيانات. إذ سيتم تحقيق هذا الهدف باستخدام مختلف منهجيات الأمن والخصوصية بما في ذلك تطبيق مختلف تقنيات الخصوصية، وتطبيق إطار أمني متقدم لتطبيقات إنترنت الأشياء.

إن أحد حوافز هذا البحث الذي يعمل عليه الدكتور محمد سرب أن النتائج المتوقعة يمكن استخدامها من قبل الباحثين الأكاديميين والصناعيين؛ لتحسين أمن وخصوصية إنترنت الأشياء عن طريق اختيار أفضل آلية أمنية. ولتحقيق أهداف المشروع المقترح، تم تقسيم المنهجية البحثية إلى ثماني حزم عمل، تشمل الخلفية البحثية: هندسة إنترنت الأشياء، الربط الشبكي، أنواع البيانات التي يتم جمعها، تقنيات الأمن، الخصوصية (تطبيق آليات الخصوصية وإطار عمل اختبار أمنى متقدم)، الدروس المستفادة، القضايا الأمنية، وما يقابلها من الحلول والتقييم وتوثيق المشروع.