بروتوكولات شبكات المنطقة الشخصية اللاسلكية غير المستندة إلى عنوان - كتاب إنترنت الأشياء - الصف 11 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 بروتوكولات شبكات المنطقة الشخصية اللاسلكية غير المستندة إلى عنوان

المفاهيم الأساسية

زيجبي (Zigbee): بروتوكول لشبكات WPAN مبني على معيار IEEE 802.15.4، مصمم لشبكات إنترنت الأشياء التجارية والسكنية ذات التكلفة والطاقة والمساحة المحدودة. يمكنه تكوين الشبكات، واكتشاف الأجهزة، وتأمين وإدارة الشبكة. وهو شبكة متشابكة (Mesh Network) ذاتية الإصلاح.

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)

#### بروتوكولات WPANs غير المستندة إلى عنوان IP

##### زيجبي (Zigbee)

###### المكونات الرئيسة للشبكة

• متحكم زيجبي (ZC): جهاز عالي القدرة لبناء وبدء الشبكة، يعين العناوين ويسمح بانضمام العقد.
• موجه زيجبي (ZR): مكون اختياري يعالج جزءاً من الشبكة المتداخلة ويعين العناوين.
• جهاز زيجبي طرفي (ZED): نقطة نهاية بسيطة للتواصل مع الوسط (مثل: مفتاح الإضاءة، منظم الحرارة).

###### أنواع حركة البيانات التي يعالجها

• البيانات الدورية: إرسال دوري للبيانات (مثل: المرسلات).
• البيانات المتقطعة: تحدث عند محفزات عشوائية (مثل: مفتاح الإضاءة).
• بيانات زمن الانتقال المنخفض المتكررة: فترات زمنية للإرسال بزمن انتقال منخفض (مثل: أجهزة الإشارة، لوحات المفاتيح).

```

نقاط مهمة

• بروتوكول زيجبي لا يوفر خدمات لتنفيذ تطبيقات أو بيئة لتنفيذ تطبيقات معينة.
• شبكة زيجبي هي شبكة متشابكة (Mesh) ذاتية الإصلاح.
• يعالج زيجبي ثلاثة أنواع من حركة البيانات: الدورية، المتقطعة، وزمن الانتقال المنخفض.

بروتوكولات شبكات المنطقة الشخصية اللاسلكية غير المستندة إلى عنوان

Non-IP Based WPANS Protocols

زيجبي Zigbee يُعد بروتوكول زيجبي أحد بروتوكولات (WPAN) القائم على أساس معيار (IEEE 802.15.4) الذي صُمم لشبكات إنترنت الأشياء التجارية والسكنية ذات التكلفة والطاقة والمساحة المحدودة. يمكن لزيجبي تكوين الشبكات، واكتشاف الأجهزة، وتأمين وإدارة الشبكة. ولكن بروتوكول زيجبي لا يوفر خدمات لتنفيذ تطبيقات أو بيئة لتنفيذ تطبيقات معينة، كما يُعد زيجبي شبكة متشابكة (Mesh Network) ذاتية الإصلاح، ويوضح الجدول الآتي المكونات الرئيسة لهذه الشبكة:

جدول 5.3: المكونات الرئيسة لشبكة زيجبي المكون الوصف متحكم زيجبي (Zigbee Controller - ZC) جهاز عالي القدرة يُستخدم لبناء وظائف الشبكة والبدء بها على شبكة زيجبي، قادر على تعيين عناوين الشبكة والمنطقية والسماح للعقد بالانضمام إلى الشبكة أو مغادرتها. موجه زيجبي (Zigbee Router - ZR) يُعالج هذا المكون الاختياري جزءًا من الشبكة المتداخلة عن طريق تعيين عناوين الشبكة المنطقية والسماح للعقد بالانضمام إلى الشبكة أو الخروج منها. جهاز زيجبي طرفي (Zigbee End Device - ZED) يُعد هذا الجهاز بمثابة نقطة نهاية بسيطة ومباشرة ذات قدرة على التواصل مع الوسط، من هذه الأجهزة مفتاح الإضاءة ومنظم الحرارة.

يعالج زيجبي ثلاثة أنواع مختلفة من حركة البيانات: 1. البيانات الدورية: يُحدد معدل التسليم الدوري للبيانات أو إرسالها من خلال التطبيقات (على سبيل المثال، المرسلات التي ترسل البيانات بصورة دورية). تنتج بيانات متقطعة عند حدوث تطبيق أو محفزات خارجية بوتيرة عشوائية. 2. البيانات المتقطعة: يُعد مفتاح الإضاءة مثالاً جيدًا على البيانات المتقطعة المثالية لزيجبي. 3. بيانات زمن الانتقال المنخفض المتكررة: يُعيّن زيجبي فترات زمنية للإرسال، ويمكن أن يكون زمن انتقال منخفض جدًا، مما يجعله مناسبًا لأجهزة الإشارة ولوحات المفاتيح.

رابط الدرس الرقمي

وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447

--- SECTION: بروتوكولات شبكات المنطقة الشخصية اللاسلكية غير المستندة إلى عنوان --- بروتوكولات شبكات المنطقة الشخصية اللاسلكية غير المستندة إلى عنوان --- SECTION: Non-IP Based WPANS Protocols --- Non-IP Based WPANS Protocols --- SECTION: زيجبي Zigbee --- زيجبي Zigbee يُعد بروتوكول زيجبي أحد بروتوكولات (WPAN) القائم على أساس معيار (IEEE 802.15.4) الذي صُمم لشبكات إنترنت الأشياء التجارية والسكنية ذات التكلفة والطاقة والمساحة المحدودة. يمكن لزيجبي تكوين الشبكات، واكتشاف الأجهزة، وتأمين وإدارة الشبكة. ولكن بروتوكول زيجبي لا يوفر خدمات لتنفيذ تطبيقات أو بيئة لتنفيذ تطبيقات معينة، كما يُعد زيجبي شبكة متشابكة (Mesh Network) ذاتية الإصلاح، ويوضح الجدول الآتي المكونات الرئيسة لهذه الشبكة: --- SECTION: جدول 5.3: المكونات الرئيسة لشبكة زيجبي --- جدول 5.3: المكونات الرئيسة لشبكة زيجبي المكون الوصف متحكم زيجبي (Zigbee Controller - ZC) جهاز عالي القدرة يُستخدم لبناء وظائف الشبكة والبدء بها على شبكة زيجبي، قادر على تعيين عناوين الشبكة والمنطقية والسماح للعقد بالانضمام إلى الشبكة أو مغادرتها. موجه زيجبي (Zigbee Router - ZR) يُعالج هذا المكون الاختياري جزءًا من الشبكة المتداخلة عن طريق تعيين عناوين الشبكة المنطقية والسماح للعقد بالانضمام إلى الشبكة أو الخروج منها. جهاز زيجبي طرفي (Zigbee End Device - ZED) يُعد هذا الجهاز بمثابة نقطة نهاية بسيطة ومباشرة ذات قدرة على التواصل مع الوسط، من هذه الأجهزة مفتاح الإضاءة ومنظم الحرارة. يعالج زيجبي ثلاثة أنواع مختلفة من حركة البيانات: 1. البيانات الدورية: يُحدد معدل التسليم الدوري للبيانات أو إرسالها من خلال التطبيقات (على سبيل المثال، المرسلات التي ترسل البيانات بصورة دورية). تنتج بيانات متقطعة عند حدوث تطبيق أو محفزات خارجية بوتيرة عشوائية. 2. البيانات المتقطعة: يُعد مفتاح الإضاءة مثالاً جيدًا على البيانات المتقطعة المثالية لزيجبي. 3. بيانات زمن الانتقال المنخفض المتكررة: يُعيّن زيجبي فترات زمنية للإرسال، ويمكن أن يكون زمن انتقال منخفض جدًا، مما يجعله مناسبًا لأجهزة الإشارة ولوحات المفاتيح. رابط الدرس الرقمي وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447 --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: Untitled Description: Diagram of a sensor with wavy lines emanating from it, representing wireless signals. Context: Represents a sensor that sends periodic data, illustrating 'البيانات الدورية' (periodic data). **DIAGRAM**: Untitled Description: Diagram of a light switch with '0' and '1' indicating off and on states. Context: Represents a light switch, an example of 'البيانات المتقطعة' (intermittent data). **DIAGRAM**: Untitled Description: Diagram of a computer mouse. Context: Represents a device like a mouse, illustrating 'بيانات زمن الانتقال المنخفض المتكررة' (low-latency intermittent data), suitable for signaling devices.