جدول 5.2 - كتاب إنترنت الأشياء - الصف 11 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 بروتوكولات وشبكات الاتصالات قصيرة المدى

المفاهيم الأساسية

تحديد الترددات الراديوية (RFID): تقنية اتصال قصيرة المدى تستخدم الحقول الكهرومغناطيسية للتعرف تلقائياً وتتبع الرقاقات المدمجة بالأشياء الذكية، وتتيح تتبع الأدوات والمعدات والمواد.

الاتصال قريب المدى (NFC): تقنية اتصال قصيرة المدى مصممة لتبادل البيانات بشكل آمن في نطاق حوالي 10 سم، وتستخدم في عمليات الدفع غير التلامسية وربط الأجهزة.

شبكة المنطقة الشخصية (PAN): شبكة حاسب تستخدم لتوصيل الأجهزة الإلكترونية داخل مساحة عمل المستخدم.

شبكات المنطقة الشخصية اللاسلكية (WPAN): وسيلة اتصال لاسلكية للمستشعرات والمشغلات في بيئة إنترنت الأشياء.

خريطة المفاهيم

```markmap

تقنيات شبكات إنترنت الأشياء

بروتوكولات وشبكات الاتصالات قصيرة المدى

تحديد الترددات الراديوية والاتصال قريب المدى (RFID & NFC)

#### RFID

• تخزين واسترداد البيانات عن بعد
• جهاز إرسال وجهاز استقبال لاسلكي
• تتبع الأدوات والمعدات والمواد والأشخاص
• قراءة رقاقات متعددة في وقت واحد (حتى لو كانت مخفية)

#### NFC

• تبادل بيانات آمن
• نطاق اتصال قصير (~10 سم)
• استخدامات: الدفع غير التلامسي، مفاتيح إلكترونية، ربط الأجهزة

#### مقارنة (جدول 5.2)

• التردد: RFID (125 كيلو هرتز - 2.45 جيجا هرتز) | NFC (13.56 ميجا هرتز)
• نطاق الاتصال: RFID (حتى 100 متر) | NFC (~10 سم)
• الاتصال: RFID (أحادي الاتجاه) | NFC (ثنائي الاتجاه)
• الميزة: RFID (التعرف عن بعد) | NFC (أمان عالي)

شبكات المنطقة الشخصية اللاسلكية (WPANs)

#### تعريف

• وسيلة لنقل واستقبال بيانات المستشعرات والمشغلات
• يمكن أن تكون سلكية أو لاسلكية

#### مكونات (شكل 5.22)

• نقطة وصول (Access Point)
• الإنترنت
• مستشعر (Sensor)
• هاتف نقال (Mobile Phone)

```

نقاط مهمة

• الفرق الرئيسي بين RFID و NFC هو أن NFC صُممت لتبادل البيانات بشكل آمن (مناسب للمعاملات المالية)، بينما RFID تستخدم أساساً في التطبيقات التي تحتاج إلى تحديد عناصر لاسلكياً.
• يمكن لـ RFID قراءة الرقاقات حتى لو لم تكن مرئية، على عكس الرموز الشريطية (Barcodes) التي يجب أن تكون ظاهرة أمام جهاز القراءة.
• تتكون تقنيتي RFID و NFC من جهاز إرسال وجهاز استقبال لاسلكي، وتستخدم الحقول الكهرومغناطيسية لتنشيط الرقاقات واستقبال البيانات منها.

بروتوكولات وشبكات الاتصالات قصيرة المدى ShortRange Communication Network and Protocols

تحديد الترددات الراديوية والاتصال قريب المدى RFID and NFC

تعد تقنية تحديد الترددات الراديوية (Radio Frequency Identification – RFID) وتقنية الاتصال قريب المدى (Near Field Communication – NFC) من تقنيات الاتصال التي تسمح بالاتصالات قصيرة المدى بين أجهزة إنترنت الأشياء والشبكة. ويتم استخدام تقنيتي (RFID) و (NFC) لتخزين البيانات واستردادها عن بعد، وتشتمل هذه التقنيات على جهاز إرسال وجهاز استقبال لاسلكي، حيث تستخدم الحقول الكهرومغناطيسية للتعرف تلقائياً وتتبع الرقاقات المدمجة بالأشياء الذكية. ترسل الرقاقات البيانات الرقمية وتستقبلها عندما يتم تنشيطها بواسطة نبضة كهرومغناطيسية تصدر من قارئ (RFID) أو (NFC) قريبها. تتيح (RFID) تتبع الأدوات والمعدات والمواد في المخازن والمركبات والأشخاص، وذلك من خلال الرقاقات المرفقة بها. يمكن لأجهزة قراءة الرقاقات قراءة الرقاقة المرفقة منها، حتى لو لم تكن مرئية. كما يمكن قراءة عدد كبير من الرقاقات في ذات الوقت سواء كانت ظاهرة أو مخفية داخل صندوق أو حاوية مثلاً، وذلك خلافاً للرموز الشريطية – الباركود (Barcodes)، والتي يجب أن تكون ظاهرة أمام جهاز القراءة ولا يمكن قراءة إلا واحدة تلو الأخرى. تستخدم تقنية (NFC) على نطاق واسع لتبادل البيانات بين الأجهزة في نطاق يبلغ حوالي 10 سنتيمترات، وتستخدم هذه التقنية في عمليات الدفع غير التلامسية ببطاقات الائتمان، وكبديل لمفاتيح المكاتب التقليدية وغرف الفنادق، وربط إعداد بعض الأجهزة مثل سماعات الرأس. ويتمثل الاختلاف الرئيس بين تقنيتي (RFID) و (NFC) في أن (NFC) صُممت لتبادل البيانات بشكل آمن، مما يجعلها مناسبة للمعاملات المالية، بينما تستخدم (RFID) بصورة أساسية في التطبيقات التي تحتاج فيها إلى تحديد عناصر معينة لاسلكياً.

جدول 5.2: مقارنة بين (RFID) و (NFC)

شبكات المنطقة الشخصية اللاسلكية وبروتوكولاتها Wireless Personal Area Networks (WPANS) and Protocols

تتطلب المستشعرات والكائنات الأخرى المتصلة بالإنترنت وسيلة معينة لنقل البيانات واستقبالها. سيتم في هذا الدرس تناول شبكات المنطقة الشخصية (PAN) وتقنية الاتصالات بعيدة المدى. يمكن للمستشعرات والمشغلات في بيئة إنترنت الأشياء الاتصال عبر الأسلاك أو من خلال شبكات المنطقة الشخصية اللاسلكية (WPAN).

شبكة المنطقة الشخصية هي إحدى شبكات الحاسب المستخدمة لتوصيل الأجهزة الإلكترونية داخل مساحة عمل المستخدم.

شكل 5.22: شبكة المنطقة الشخصية اللاسلكية

وزارة التعليم 2025 - 1447

184

بروتوكولات وشبكات الاتصالات قصيرة المدى ShortRange Communication Network and Protocols تحديد الترددات الراديوية والاتصال قريب المدى RFID and NFC تعد تقنية تحديد الترددات الراديوية (Radio Frequency Identification – RFID) وتقنية الاتصال قريب المدى (Near Field Communication – NFC) من تقنيات الاتصال التي تسمح بالاتصالات قصيرة المدى بين أجهزة إنترنت الأشياء والشبكة. ويتم استخدام تقنيتي (RFID) و (NFC) لتخزين البيانات واستردادها عن بعد، وتشتمل هذه التقنيات على جهاز إرسال وجهاز استقبال لاسلكي، حيث تستخدم الحقول الكهرومغناطيسية للتعرف تلقائياً وتتبع الرقاقات المدمجة بالأشياء الذكية. ترسل الرقاقات البيانات الرقمية وتستقبلها عندما يتم تنشيطها بواسطة نبضة كهرومغناطيسية تصدر من قارئ (RFID) أو (NFC) قريبها. تتيح (RFID) تتبع الأدوات والمعدات والمواد في المخازن والمركبات والأشخاص، وذلك من خلال الرقاقات المرفقة بها. يمكن لأجهزة قراءة الرقاقات قراءة الرقاقة المرفقة منها، حتى لو لم تكن مرئية. كما يمكن قراءة عدد كبير من الرقاقات في ذات الوقت سواء كانت ظاهرة أو مخفية داخل صندوق أو حاوية مثلاً، وذلك خلافاً للرموز الشريطية – الباركود (Barcodes)، والتي يجب أن تكون ظاهرة أمام جهاز القراءة ولا يمكن قراءة إلا واحدة تلو الأخرى. تستخدم تقنية (NFC) على نطاق واسع لتبادل البيانات بين الأجهزة في نطاق يبلغ حوالي 10 سنتيمترات، وتستخدم هذه التقنية في عمليات الدفع غير التلامسية ببطاقات الائتمان، وكبديل لمفاتيح المكاتب التقليدية وغرف الفنادق، وربط إعداد بعض الأجهزة مثل سماعات الرأس. ويتمثل الاختلاف الرئيس بين تقنيتي (RFID) و (NFC) في أن (NFC) صُممت لتبادل البيانات بشكل آمن، مما يجعلها مناسبة للمعاملات المالية، بينما تستخدم (RFID) بصورة أساسية في التطبيقات التي تحتاج فيها إلى تحديد عناصر معينة لاسلكياً. --- SECTION: جدول 5.2 --- جدول 5.2: مقارنة بين (RFID) و (NFC) شبكات المنطقة الشخصية اللاسلكية وبروتوكولاتها Wireless Personal Area Networks (WPANS) and Protocols تتطلب المستشعرات والكائنات الأخرى المتصلة بالإنترنت وسيلة معينة لنقل البيانات واستقبالها. سيتم في هذا الدرس تناول شبكات المنطقة الشخصية (PAN) وتقنية الاتصالات بعيدة المدى. يمكن للمستشعرات والمشغلات في بيئة إنترنت الأشياء الاتصال عبر الأسلاك أو من خلال شبكات المنطقة الشخصية اللاسلكية (WPAN). --- SECTION: شبكة المنطقة الشخصية (Personal Area Network - PAN) --- شبكة المنطقة الشخصية هي إحدى شبكات الحاسب المستخدمة لتوصيل الأجهزة الإلكترونية داخل مساحة عمل المستخدم. --- SECTION: شكل 5.22: شبكة المنطقة الشخصية اللاسلكية --- شكل 5.22: شبكة المنطقة الشخصية اللاسلكية وزارة التعليم 2025 - 1447 184 --- VISUAL CONTEXT --- **TABLE**: مقارنة بين (RFID) و (NFC) Description: A comparison table detailing the characteristics of RFID and NFC technologies. Table Structure: Headers: الخاصية | RFID | NFC Rows: Row 1: تردد الاستخدام | 125 كيلو هرتز إلى 2.45 جيجا هرتز. | 13.56 ميجا هرتز. Row 2: نطاق الاتصال | بعد أقصى 100 متر. | في حدود 10 سم (مسافة قصيرة). Row 3: الاتصال | اتصال أحادي الاتجاه. | اتصال ثنائي الاتجاه. Row 4: الميزة | التعرف خلال مسافات بعيدة. | أمان عالي. Calculation needed: No calculations required, this is a comparison table. Context: This table provides a direct comparison of key features for RFID and NFC technologies, aiding in understanding their differences and applications. **DIAGRAM**: شبكة المنطقة الشخصية اللاسلكية Description: A diagram illustrating the components and connections within a Wireless Personal Area Network (WPAN). It shows how different devices communicate wirelessly. Data: The diagram depicts a central 'نقطة وصول' (Access Point) connected to the 'الإنترنت' (Internet) via a dashed line. The Access Point emits wireless signals, indicated by concentric arcs. A 'مستشعر' (Sensor) and a 'هاتف نقال' (Mobile Phone) are shown receiving and transmitting wireless signals to and from the Access Point, all operating within a 'WPAN' cloud, which is labeled above the wireless connections. Context: This diagram visually explains the concept of a Wireless Personal Area Network (WPAN) by showing how an access point connects to the internet and facilitates wireless communication with devices like sensors and mobile phones within a personal area.