المهارات الرقمية 12 فصل ثاني

الثاني عشر خطة جديدة

icon
الشرحالملخصأوراق العملحل اسئلة الدرسالنتاجاتالملفات

 ملخّص مُقدِمة في إنترنت الأشياء
(Introductions to Internet of Things: IoT)

 

مفهوم إنترنت الأشياء (IoT) :   شبكة من الأجهزة (الأشياء) المترابطة التي تجمع البيانات وتشاركها عبر الإنترنت بدون تدخل بشري مباشر.

  • الكائنات الذكية (Smart Objects): هي أشياء مادية متصلة بالشبكة، تتميز بوجود:

    • عنوان رقمي (IP Address).

    • وحدة معالجة وتخزين.

    • نظام استشعار (حساسات) وتقنيات اتصال.

  • المُشغِّلات: أدوات تحول الإشارات الكهربائية إلى حركة ميكانيكية أو تغييرات فيزيائية في البيئة المحيطة.

 

 

 

2. مراحل تطور إنترنت الأشياء ـ:

  •     بدأت الفكرة قبل عام 1990 مع الأنظمة المدمجة / المضمنة في الأجهزة  الصناعية والطبية

        ( 1990 - 1999 )      تم توصيل أول جهاز منزلي بالإنترنت وظهر مصطلح إنترنت الأشياء.

        ( 2000–2009)       توسعت الاتصالات اللاسلكية مثل Wi-Fi وبدأت الأجهزة بالاتصال بالإنترنت بشكل أوسع.

         ( 2010–2015)       انتشر استخدام إنترنت الأشياء في المنازل والمصانع مع الاهتمام بأمن البيانات.

                                    (2016–2020)        تم دمجه مع الذكاء الاصطناعي لتحليل البيانات في مجالات مثل الرعاية الصحية والمركبات الذكية.

                                    (2021 إلى 2025 )   اتجه التطور نحو الأقمار الصناعية والتوأمة الرقمية والحوسبة الطرفية لدعم التحول الرقمي والمدن الذكية.

3. خصائص أنظمة إنترنت الأشياء

  • التعامل مع البيئة المحيطة : من خلال جمع البيانات من البيئة المحيطة وتحليلها  

  • الاتصال (Connectivity): الربط بين الأجهزة والأنظمة في الوقت الفعلي.

  • تباين الأجهزة: القدرة على التعامل مع أجهزة وأنظمة تشغيل مختلفة ومتنوعة.

  • القابلية للتوسع (Scalability): إضافة أجهزة أو مستخدمين جدد دون التأثير على الأداء.

  • الأمان: حماية البيانات من الاختراقات عبر التشفير والمصادقة.

 

4. الحساسات (Sensors)

هي "الواجهة الحسية" للنظام، وتُصنف حسب حاجتها للطاقة إلى:

1-  حساسات سلبية (Passive): لا تحتاج مصدر طاقة خارجي (مثل حساس الضوء والحرارة).

 

2-  حساسات نشطة (Active): تحتاج مصدر طاقة (بطارية) لترسل إشارة وتقيس الاستجابة (مثل حساس

الـ LiDAR).

 

 

 

 

 

5. تقنية تحديد الهوية بموجات الراديو (RFID)                                                                                   

 تقنية لاسلكية لتحديد وتتبع الأشياء عن بُعد بدون تلامس، وتتكون من:                         

  • العلامات (Tags): شرائح إلكترونية تخزن بيانات الجسم.

  • القارئ (Reader): يستخدم موجات الراديو لاستقبال البيانات.

  • نظام التطبيق: الواجهة البرمجية لتحليل البيانات واتخاذ القرار.

 

  • آلية عمل نظام (RFID)   : 
  1. الكتابة 
  2. القراءة  

 

 

6. نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)

  • يعتمد على مبدأ رياضي يسمى التثليث (Trilateration).

  • يحدد الموقع بدقة عبر إشارات من 3 أقمار صناعية على الأقل (ويفضل 4 لزيادة الدقة).

  • يحسب (خط الطول، خط العرض، الارتفاع، والزمن).

 

 

 

 

 

 

 

 

ملاحظة للأمان:

 

يجب دائماً استخدام كلمات مرور قوية وتحديث البرامج الثابتة (Firmware) للأجهزة الذكية لسد الثغرات الأمنية.