حدد الجملة الصحيحة والجملة الخاطئة فيما يلي: - كتاب إنترنت الأشياء - الصف 11 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 تمارين تقييمية - شبكات 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)

#### 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 المفاتيل).

###### الهيكليات الأساسية

####### هيكلية النجمة (Star Topology)

• متحكم زيجبي (ZC) هو المحور المركزي.
• يمتد إلى نقطتين فقط، مما يحدد المسافة بين العقد.
• نقطة عطل مفردة في المتحكم.

####### هيكلية الشجرة العنقودية (Cluster Tree Topology)

• شبكة متعددة النقاط (Multi-Hop).
• تستخدم أجهزة الإرشاد (Beacons) لتوسيع التغطية والمدى.
• العقد الفرعية يمكنها التواصل مع العقد الرئيسية فقط.
• تشكل نقطة الفشل المركزية مشكلة.

####### هيكلية الشبكة المتداخلة (Mesh Topology)

• يمكن توجيه أي جهاز مصدر إلى أي جهاز وجهة.
• تستخدم طرائق التوجيه المستند إلى الأشجار والجداول.
• الموجهات (ZR) يجب أن تعمل طوال الوقت، مما يستنزف البطارية.
• تسمح للموجهات في نطاق محدد بالتنقل مباشرة.
• الفائدة الأساسية: إمكانية توسع الشبكة ووجود مسارات متعددة للبيانات.

##### البلوتوث (Bluetooth)

###### تعريف

• تقنية اتصال لاسلكية منخفضة الطاقة.
• تستخدم في الهواتف، وحدات التحكم، لوحات المفاتيح، وأجهزة إنترنت الأشياء.

###### الأحداث الرئيسية في شبكات البلوتوث الشخصية

• الإعلان (Advertising): جهاز يطلب الاقتران مع أجهزة أخرى تقوم بالمسح.
• التوصيل (Connecting): عملية اقتران الجهاز بجهاز مضيف.

###### آلية الاتصال (Piconet)

• جهاز في وضع الطاقة المنخفضة يمكنه الاتصال باستخدام قناة الإعلان فقط.
• الجهاز المستمع هو بادئ (Initiator).
• إذا أرسل المُعلن حدثاً إعلانياً قابلاً للاتصال، يجوز للبادئ إرسال طلب اتصال.
• إذا أنشئ الارتباط، يصبح البادئ رئيسياً (Master) والمُعلن فرعياً (Slave).
• يسمى هذا الاتصال بيكونيت (Piconet).
• تحدث أحداث الاتصال بين الرئيسي والفرعي على نفس قناة البداية.
• بعد نقل البيانات، يمكن تغيير التردد لتحديد قناة جديدة.

#### بروتوكولات WPANs المستندة إلى عنوان IP

##### 6LoWPAN

###### الميزة الأساسية

• توافق معظم المستشعرات الأساسية مع نظام عنونة IP.

###### التوافق

• معايير IEEE 802.15.4
• تقنيات البلوتوث
• تقنيات الترددات اللاسلكية الفرعية 1 جيجاهرتز
• الاتصالات عبر خطوط الكهرباء (PLC)

###### خصائص الشبكة

• شبكات متداخلة تبنى على جوانب شبكات أكبر.
• هيكليات مرنة تسمح بشبكات مخصصة (Ad hoc) ومفككة دون اشتراط الارتباط بالإنترنت.
• الارتباط بالإنترنت يتم عبر الموجهات الطرفية (Edge Routers).
• تستخدم التوجيه المتعدد (Multi-Homing) لتوصيل شبكات متعددة.
• التحكم في تدفق البيانات داخل الشبكة يكون في بادئة IPv6 التي أنشأها الموجه الطرفي.

##### بروتوكول التشعب (Thread)

###### الهدف الأساسي

• إتاحة أتمتة المنازل والشبكات المنزلية.

###### الأساس

• يعتمد على IPv6 (6LoWPAN) ومعايير IEEE 802.15.4.

###### الاختلاف عن زيجبي

• قابلية العنونة بـ IP.

###### الخصائص

• هيكلية الشبكة المتداخلة (Mesh Network).
• سعة تصل إلى 250 جهازًا لكل شبكة.
• استهلاك منخفض للطاقة (لا يتطلب استمرار التنفيذ في طبقة الشبكة).
• أمان عالي: جميع الاتصالات مشفرة باستخدام معيار التشفير المتقدم (AES).

بروتوكولات وشبكات الاتصالات بعيدة المدى

تقنية لوراوان (LoRaWAN)

#### تعريف

• مثال على تقنيات الشبكات منخفضة الطاقة واسعة النطاق (LPWA).
• شبكات أجهزة طويلة المدى تعمل بالبطارية.

#### الهيكلية

• هيكلية "نجمة النجوم" (Star of Stars).
• نقاط النهاية تتصل مباشرة بواحدة أو أكثر من البوابات.
• البوابات تتصل بالشبكة الخلفية عبر اتصالات IP العادية.
• خادم الشبكة المركزي مسؤول عن إلغاء تكرار الحزم.

#### الأهمية

• توفر خيارات جديدة لشبكات الشركات الخاصة والبث ومقدمي الخدمات.
• العامل الحاسم بين تقنيات LPWA المختلفة.
• تطوير بنيتها التحتية حيوي لتفعيل إنترنت الأشياء على نطاق استهلاكي أوسع.

الشبكات الخلوية (الجيل الخامس - 5G)

#### تعريف

• الجيل التالي من تقنية الاتصالات القائمة على بروتوكول الإنترنت.
• تهدف لتحل محل شبكات الجيل الرابع (4G).

#### المميزات

• تحسين النطاق الترددي ووقت الاستجابة والكثافة.
• تقليل نفقات المستخدم.
• معيار شاملاً واحداً لجميع الخدمات والفئات الخلوية.

#### السمات الرئيسية (جدول 5.5)

• النطاق العريض المتنقل المحسن (eMBB): ((()))
• اتصالات فائقة الموثوقية وذات زمن انتقال منخفض (URLLC): ⏱️
• اتصالات نوع الآلة الضخمة (mMTC): ⚙️

هيكلية oneM2M

الطبقات الرئيسية

• طبقة التطبيقات
• طبقة الخدمات
• طبقة الشبكة

```

نقاط مهمة

* تحتوي هذه الصفحة على تمرينين تقييميين: الأول (صح/خطأ) والثاني (سؤال مفتوح).

* يركز التمرين الأول على تقييم فهمك لعدة مفاهيم، منها:

* هيكلية oneM2M وطبقاتها (البيانات، الخدمات، التطبيقات).

* خصائص بروتوكولات الاتصال مثل Zigbee و NFC و Bluetooth و Thread.

* متطلبات شبكات المدن الذكية.

* تصنيف شبكات الجيل الخامس (5G) من حيث استهلاك الطاقة.

* يطلب التمرين الثاني تصنيف الطبقات الرئيسية لهيكلية oneM2M لأنظمة إنترنت الأشياء.

حدد الجملة الصحيحة والجملة الخاطئة فيما يلي:

صنف الطبقات الرئيسية لهيكلية (oneM2M) لأنظمة إنترنت الأشياء.

--- SECTION: حدد الجملة الصحيحة والجملة الخاطئة فيما يلي: --- حدد الجملة الصحيحة والجملة الخاطئة فيما يلي: 1. تحتوي هيكلية شبكة oneM2M على طبقة بيانات. 2. يمكن استخدام خدمات الشبكة الافتراضية الخاصة (VPN) في طبقة الخدمات لهيكلية (oneM2M). 3. يمكن أن تحتوي طبقة التطبيقات على خدمات المراقبة في أنظمة إنترنت الأشياء العالي. 4. تستخدم تقنيات (NFC) للاتصالات بعيدة المدى بين الأجهزة. 5. يتصل بروتوكول زيزيبي عبر قنوات شبكة بروتوكول (UDP). 6. يُعد موجه زيزيبي مسؤولاً عن خصائص الإصلاح الذاتي للشبكات المتداخلة. 7. يرسل الحدث الإعلاني لاتصالات البلوتوث حزم بيانات إلى الأجهزة المجاورة. 8. لا يُعد التشعب (Thread) بروتوكولاً قائماً على الشبكة. 9. لا تحتاج أنظمة شبكات المدن الذكية إلى شبكات وبروتوكولات اتصالات بعيدة المدى. 10. تصنف شبكات الجيل الخامس (5G) بأنها منخفضة استهلاك الطاقة. --- SECTION: صنف الطبقات الرئيسية لهيكلية (oneM2M) لأنظمة إنترنت الأشياء. --- صنف الطبقات الرئيسية لهيكلية (oneM2M) لأنظمة إنترنت الأشياء.