طبقة الخدمات - كتاب إنترنت الأشياء - الصف 11 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 طبقات الشبكة والخدمات في إنترنت الأشياء

المفاهيم الأساسية

طبقة الخدمات (Services layer): الطبقة العليا في الهيكل، ممثلة افتراضياً عبر تطبيقات صناعية محددة، وتشمل الوحدات الأفقية في الشبكة المادية والتطبيقات وبروتوكولات الإدارة الأساسية والأجهزة.

طبقة الشبكة (Network layer): مجال الاتصال بين أجهزة إنترنت الأشياء والنقاط النهائية، وتتكون من أجهزة وشبكات اتصال تربط أنواعاً مختلفة من الشبكات.

طبقة التطبيقات (Application layer): تتواصل مع واجهات برمجية للتطبيقات للوصول إلى المستشعرات، وتشمل تطبيقات منزلية وتطبيقات نقل.

خريطة المفاهيم

```markmap

تقنيات شبكات إنترنت الأشياء

هيكليات إنترنت الأشياء

هيكلية oneM2M

• صُممت لأجهزة وتطبيقاتها فقط
• تصميم منصة أفقية لمعايير التشغيل البيني
• تقسم الوظائف إلى: طبقة التطبيقات، طبقة الخدمات، طبقة الشبكات
• غنية ودائمة للتشغيل البيني عبر واجهات برمجة التطبيقات

#### طبقة الخدمات (Services layer)

• الطبقة العليا في الهيكل
• ممثلة افتراضياً عبر تطبيقات صناعية محددة
• تشمل: الوحدات الأفقية في الشبكة المادية، تطبيقات إنترنت الأشياء، بروتوكولات الإدارة الأساسية، الأجهزة
• أمثلة: الاتصالات الخلوية، MPLS، VPNs، SDNs

#### طبقة الشبكة (Network layer)

• مجال الاتصال بين أجهزة إنترنت الأشياء والنقاط النهائية
• تتكون من: الأجهزة، شبكة الاتصالات
• تربط أنواعاً مختلفة من الشبكات (مثل: الشبكات المتداخلة اللاسلكية، أنظمة النقطة إلى عدة نقاط)

#### طبقة التطبيقات (Application layer)

• تتواصل مع واجهات برمجية للتطبيقات لتصل بالمستشعرات
• تشمل: تطبيقات منزلية، تطبيقات نقل
• تقنيات الاتصال، الشبكات، وسائل وأجهزة الاتصال
• تتواصل الأجهزة الذكية وغير الذكية مع بعضها (آلة إلى آلة) أو مع تطبيقات خاصة
• Field Area Network (FAN) للأجهزة الطرفية
• جهاز البوابة: يوفر اتصالات بالشبكة الأساسية ويعمل كحد بين نطاقات الجهاز والشبكة

هيكلية أنظمة إنترنت الأشياء العالمي

• تراعي تقنيات أخرى مثل: تخزين البيانات، معالجتها، الاتصال بالشبكة، الحوسبة المتطورة

تقنيات أساسية

آلة إلى آلة (M2M)

• تبادل البيانات وتنفيذ المهام دون تدخل بشري

الشبكات المعرفة بالبرمجيات (SDN)

• التحكم بالشبكة عبر واجهات برمجة التطبيقات (APIs)

```

نقاط مهمة

• تُعدّ طبقة الخدمات المشتركة أعلى طبقة في هيكل oneM2M.
• شبكة Field Area Network (FAN) للأجهزة الطرفية تعد من أكثر العناصر تعقيداً.
• يتكون نطاق الجهاز من جهاز البوابة الذي يوفر اتصالات بالشبكة الأساسية ويعمل كحد فاصل بين نطاقات الجهاز والشبكة.

Services layer

يتم تمثيل هذه الطبقة افتراضياً عبر التطبيقات الخاصة بكل نوع من الصناعات المحددة، تكون الوحدات الأفقية في هذا المستوى من الشبكة المادية التي تعمل عليها تطبيقات إنترنت الأشياء، وبروتوكولات الإدارة الأساسية، والأجهزة.

من الأمثلة المهمة هنا: الاتصالات الخلوية، والتبديل متعدد الاتفاقيات باستخدام المؤشرات التعريفية (MPLS) والشبكات الافتراضية الخاصة (Virtual Private Networks - VPNs) والشبكات المعرفة بالبرمجيات (SDNs) وغيرها، وتُعدّ طبقة الخدمات المشتركة أعلى طبقة هنا.

Network layer

تشكل هذه الطبقة مجال الاتصال بين أجهزة إنترنت الأشياء والنقاط النهائية، وتتكون طبقة الشبكة من كافة الأجهزة وشبكة الاتصالات التي تربط أنواعاً مختلفة من الشبكات، مثل الشبكات المتداخلة اللاسلكية وأنظمة النقطة إلى عدة نقاط.

Application layer

التطبيقات المنزلية تطبيقات النقل

تواصل التطبيقات مع واجهات برمجية للتطبيقات لتصل بالمستشعرات

تقنيات الاتصال الشبكات وسائل وأجهزة الاتصال

تتواصـل الألات الذكية وغير الذكية مع بعضها البعض بشكل متكرر، وفي بعض الحالات، يكون الاتصال من آلة إلى آلة غير ضروري، حيث تتصل الأجهزة فقط بتطبيقات خاصة بالاستخدام في مجال تطبيق إنترنت الأشياء. وتعد هذه الشبكة أكثر العناصر تعقيداً في (Field Area Network – FAN) للأجهزة الطرفية. يتكون نطاق الجهاز أيضاً من جهاز البوابة الذي يوفر اتصالات بالشـبكة الأساسية ويعمل كحد بين نطاقات الجهاز والشبكة.

شكل 5.13: طبقات هيكلية oneM2M

--- SECTION: طبقة الخدمات --- Services layer يتم تمثيل هذه الطبقة افتراضياً عبر التطبيقات الخاصة بكل نوع من الصناعات المحددة، تكون الوحدات الأفقية في هذا المستوى من الشبكة المادية التي تعمل عليها تطبيقات إنترنت الأشياء، وبروتوكولات الإدارة الأساسية، والأجهزة. من الأمثلة المهمة هنا: الاتصالات الخلوية، والتبديل متعدد الاتفاقيات باستخدام المؤشرات التعريفية (MPLS) والشبكات الافتراضية الخاصة (Virtual Private Networks - VPNs) والشبكات المعرفة بالبرمجيات (SDNs) وغيرها، وتُعدّ طبقة الخدمات المشتركة أعلى طبقة هنا. --- SECTION: طبقة الشبكة --- Network layer تشكل هذه الطبقة مجال الاتصال بين أجهزة إنترنت الأشياء والنقاط النهائية، وتتكون طبقة الشبكة من كافة الأجهزة وشبكة الاتصالات التي تربط أنواعاً مختلفة من الشبكات، مثل الشبكات المتداخلة اللاسلكية وأنظمة النقطة إلى عدة نقاط. --- SECTION: طبقة التطبيقات --- Application layer التطبيقات المنزلية تطبيقات النقل تواصل التطبيقات مع واجهات برمجية للتطبيقات لتصل بالمستشعرات تقنيات الاتصال الشبكات وسائل وأجهزة الاتصال تتواصـل الألات الذكية وغير الذكية مع بعضها البعض بشكل متكرر، وفي بعض الحالات، يكون الاتصال من آلة إلى آلة غير ضروري، حيث تتصل الأجهزة فقط بتطبيقات خاصة بالاستخدام في مجال تطبيق إنترنت الأشياء. وتعد هذه الشبكة أكثر العناصر تعقيداً في (Field Area Network – FAN) للأجهزة الطرفية. يتكون نطاق الجهاز أيضاً من جهاز البوابة الذي يوفر اتصالات بالشـبكة الأساسية ويعمل كحد بين نطاقات الجهاز والشبكة. شكل 5.13: طبقات هيكلية oneM2M --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: شكل 5.13: طبقات هيكلية oneM2M Description: A conceptual diagram illustrating the layers of a network and services architecture, likely for IoT (Internet of Things). It shows interconnected boxes representing different layers and components, with arrows indicating data flow or relationships. The diagram includes icons for devices like a router, a car, a laptop, and a smartphone, as well as abstract representations of networks and applications. Data: The diagram visually represents the hierarchical structure of network and service layers, showing how applications interact with network infrastructure and devices. Context: This diagram visually explains the different layers involved in an IoT architecture, from the application layer down to the network layer, and how they interact.