صفحة 192 - كتاب إنترنت الأشياء - الصف 11 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

سؤال 6: حدد المكونات الرئيسية الثلاثة لشبكة زيجبي (Zigbee).

الإجابة: س ٦: المكونات: منسق الشبكة (Coordinator)، الموجه (Router)، والجهاز الطرفي (End Device).

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المفهوم):** نتذكر أن شبكة زيجبي (Zigbee) هي تقنية لاسلكية تُستخدم للاتصالات منخفضة الطاقة والمدى القصير، وهي شائعة في تطبيقات إنترنت الأشياء والأتمتة المنزلية.
2. **الخطوة 2 (المكونات الرئيسية):** لكي تعمل شبكة زيجبي بشكل فعال، تحتاج إلى ثلاثة أنواع رئيسية من الأجهزة، كل منها يؤدي دورًا محددًا في تنظيم الشبكة وتوجيه البيانات: - **منسق الشبكة (Coordinator):** هو الجهاز الذي يبدأ الشبكة ويقوم بإدارتها، ويحتفظ بجميع معلومات الشبكة. - **الموجه (Router):** يعمل على تمديد مدى الشبكة وتوجيه البيانات بين الأجهزة المختلفة، ويمكنه أيضًا السماح لأجهزة جديدة بالانضمام إلى الشبكة. - **الجهاز الطرفي (End Device):** هو الجهاز الذي يقوم بالوظيفة الأساسية في الشبكة (مثل مستشعر أو مفتاح إضاءة)، ويستهلك طاقة أقل ولا يمكنه توجيه البيانات.
3. **الخطوة 3 (النتيجة):** إذن المكونات الرئيسية الثلاثة لشبكة زيجبي هي: **منسق الشبكة (Coordinator)، الموجه (Router)، والجهاز الطرفي (End Device).**

سؤال 7: قارن بين الحدثين الأساسيين اللذين يحدثان أثناء الاتصال بالبلوتوث.

الإجابة: س ٧: الاكتشاف (Discovery): البحث عن الأجهزة القريبة وعرض المتاح منها للاتصال. س ٧: الاقتران (Pairing): التحقق وتبادل مفاتيح الأمان لإنشاء اتصال آمن وتبادل البيانات.

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المفهوم):** عند محاولة توصيل جهازين باستخدام تقنية البلوتوث، تمر العملية بمرحلتين أساسيتين لضمان التعرف على الأجهزة المتاحة وإنشاء اتصال آمن بينهما.
2. **الخطوة 2 (الحدثان الأساسيان):** - **الاكتشاف (Discovery):** في هذه المرحلة، يقوم الجهاز بالبحث عن أجهزة بلوتوث أخرى قريبة ومتاحة للاتصال بها، ثم يعرض قائمة بهذه الأجهزة للمستخدم ليختار منها. هذه المرحلة لا تتضمن تبادل بيانات آمنة بعد. - **الاقتران (Pairing):** بعد اكتشاف الجهاز واختياره، تتم عملية الاقتران. تتضمن هذه العملية التحقق من هوية الجهازين وتبادل مفاتيح الأمان (مثل رمز PIN أو مفتاح مرور) لإنشاء اتصال آمن وموثوق يمكن من خلاله تبادل البيانات بشكل مشفر.
3. **الخطوة 3 (النتيجة):** إذن الحدثان الأساسيان اللذان يحدثان أثناء الاتصال بالبلوتوث هما: **الاكتشاف (Discovery) والاقتران (Pairing).**

سؤال 8: قدم وصفًا لبروتوكولي (WPANS) الرئيسيين المستندين إلى عنونة (IP).

الإجابة: س ٨: 6LoWPAN: تمكين IPv6 على الشبكات منخفضة الطاقة بضغط الرؤوس وتجزئة الحزم. س ٨: Thread: بروتوكول شبكي آمن يعتمد على IPv6 لربط أجهزة إنترنت الأشياء.

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المفهوم):** شبكات WPANs (الشبكات الشخصية اللاسلكية) غالبًا ما تكون ذات موارد محدودة من حيث الطاقة وعرض النطاق الترددي. لتمكين هذه الأجهزة من الاتصال بشبكة الإنترنت الأوسع باستخدام بروتوكول الإنترنت (IP)، تم تطوير بروتوكولات متخصصة تتكيف مع هذه القيود.
2. **الخطوة 2 (البروتوكولات ووصفها):** هناك بروتوكولان رئيسيان مستندان إلى عنونة (IP) مصممان لشبكات WPANs: - **6LoWPAN (IPv6 over Low-Power Wireless Personal Area Networks):** هذا البروتوكول يسمح لأجهزة IPv6 بالعمل على شبكات ذات طاقة منخفضة وعرض نطاق ترددي محدود (مثل شبكات IEEE 802.15.4). يقوم بذلك عن طريق ضغط رؤوس حزم IPv6 الكبيرة وتجزئة الحزم لتناسب قيود حجم الإطار في هذه الشبكات. - **Thread:** هو بروتوكول شبكي آمن وموثوق يعتمد على IPv6، مصمم خصيصًا لربط أجهزة إنترنت الأشياء في المنازل الذكية. يوفر Thread شبكة متداخلة (Mesh Network) ذاتية الإصلاح، مما يضمن استمرارية الاتصال حتى لو تعطل أحد الأجهزة، ويوفر أمانًا قويًا على مستوى الشبكة.
3. **الخطوة 3 (النتيجة):** إذن البروتوكولان الرئيسيان لشبكات WPANs المستندين إلى عنونة (IP) هما: **6LoWPAN و Thread.**

ما هي المكونات الرئيسية الثلاثة لشبكة زيجبي (Zigbee)؟

• أ) الخادم (Server)، العميل (Client)، والبوابة (Gateway).
• ب) منسق الشبكة (Coordinator)، الموجه (Router)، والجهاز الطرفي (End Device).
• ج) المستشعر (Sensor)، المشغل (Actuator)، والوحدة المركزية (Hub).
• د) النقطة الوصولية (Access Point)، المحول (Switch)، والمودم (Modem).

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: منسق الشبكة (Coordinator)، الموجه (Router)، والجهاز الطرفي (End Device).

الشرح: 1. شبكة زيجبي تحتاج إلى ثلاثة أنواع من الأجهزة لأداء وظائف محددة. 2. المنسق (Coordinator) يبدأ الشبكة ويديرها. 3. الموجه (Router) يمدد المدى ويوجه البيانات. 4. الجهاز الطرفي (End Device) يؤدي الوظيفة الأساسية ويستهلك طاقة أقل. 5. النتيجة: المكونات هي منسق الشبكة، الموجه، والجهاز الطرفي.

تلميح: فكر في الأدوار المختلفة المطلوبة لإنشاء وإدارة شبكة لاسلكية منخفضة الطاقة.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

ما الحدثان الأساسيان اللذان يحدثان أثناء إنشاء اتصال بلوتوث بين جهازين؟

• أ) البث (Broadcasting) والتوجيه (Routing).
• ب) المصادقة (Authentication) والتشفير (Encryption).
• ج) الاكتشاف (Discovery) والاقتران (Pairing).
• د) الإرسال (Transmission) والاستقبال (Reception).

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: الاكتشاف (Discovery) والاقتران (Pairing).

الشرح: 1. عملية الاتصال بالبلوتوث تمر بمرحلتين رئيسيتين. 2. الاكتشاف (Discovery): البحث عن الأجهزة القريبة المتاحة وعرضها. 3. الاقتران (Pairing): التحقق من الهوية وتبادل مفاتيح الأمان لإنشاء اتصال مشفر وآمن. 4. النتيجة: الحدثان هما الاكتشاف والاقتران.

تلميح: تتضمن العملية مرحلة للعثور على الأجهزة القريبة، ثم مرحلة لإنشاء اتصال آمن.

التصنيف: فرق بين مفهومين | المستوى: سهل

أي مما يلي يصف بشكل صحيح بروتوكولي WPANs الرئيسيين المستندين إلى عنونة IP؟

• أ) Zigbee: بروتوكول لاسلكي منخفض الطاقة. Z-Wave: بروتوكول للتحكم في الأجهزة المنزلية.
• ب) Bluetooth Low Energy (BLE): للاتصالات قصيرة المدى. NFC: للاتصال عن قرب جدًا.
• ج) 6LoWPAN: لتمكين IPv6 على الشبكات منخفضة الطاقة. Thread: بروتوكول شبكي آمن يعتمد على IPv6 لأجهزة إنترنت الأشياء.
• د) MQTT: بروتوكول نشر/اشتراك خفيف الوزن. CoAP: بروتوكول تطبيقي مقيد.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: 6LoWPAN: لتمكين IPv6 على الشبكات منخفضة الطاقة. Thread: بروتوكول شبكي آمن يعتمد على IPv6 لأجهزة إنترنت الأشياء.

الشرح: 1. بروتوكولا WPANs المستندان إلى IP مصممان للتغلب على قيود الطاقة وعرض النطاق. 2. 6LoWPAN: يعمل على تمكين بروتوكول IPv6 على الشبكات منخفضة الطاقة عبر ضغط الرؤوس وتجزئة الحزم. 3. Thread: بروتوكول يعتمد على IPv6 يوفر شبكة متداخلة (Mesh) ذاتية الإصلاح وأمانًا قويًا لأجهزة إنترنت الأشياء. 4. النتيجة: البروتوكولان هما 6LoWPAN وThread.

تلميح: يركز أحد البروتوكولين على ضغط رؤوس IPv6، بينما يركز الآخر على إنشاء شبكة متداخلة آمنة.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: صعب