صفحة 193 - كتاب إنترنت الأشياء - الصف 11 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

الكتاب: كتاب إنترنت الأشياء - الصف 11 - الفصل 1 | المادة: إنترنت الأشياء | المرحلة: الصف 11 | الفصل الدراسي: 1

الدولة: المملكة العربية السعودية | المنهج: المنهج السعودي - وزارة التعليم

📚 معلومات الصفحة

الكتاب: كتاب إنترنت الأشياء - الصف 11 - الفصل 1 | المادة: إنترنت الأشياء | المرحلة: الصف 11 | الفصل الدراسي: 1

الدولة: المملكة العربية السعودية | المنهج: المنهج السعودي - وزارة التعليم

نوع المحتوى: درس تعليمي

📝 ملخص الصفحة

📚 شبكات الجيل الخامس و LoRaWAN

المفاهيم الأساسية

* هيكلية "نجمة النجوم": هيكلية تستخدمها شبكات LoRaWAN (لا يوجد تعريف تفصيلي في الصفحة).

خريطة المفاهيم

```markmap

تقنيات شبكات إنترنت الأشياء

بروتوكولات وشبكات الاتصالات قصيرة المدى

شبكات المنطقة الشخصية اللاسلكية (WPANs)

#### بروتوكولات WPANs غير المستندة إلى عنوان IP

##### زيجبي (Zigbee)

###### المكونات الرئيسة للشبكة

  • متحكم زيجبي (ZC)
  • موجه زيجبي (ZR)
  • جهاز زيجبي طرفي (ZED)

##### البلوتوث (Bluetooth)

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

  • الإعلان (Advertising)
  • التوصيل (Connecting)

#### بروتوكولات WPANs المستندة إلى عنوان IP

##### 6LoWPAN

##### بروتوكول التشعب (Thread)

أسئلة مراجعة الصفحة 192

السؤال 6

  • تحديد المكونات الرئيسية الثلاثة لشبكة زيجبي (Zigbee).

السؤال 7

  • المقارنة بين الحدثين الأساسيين اللذين يحدثان أثناء الاتصال بالبلوتوث.

السؤال 8

  • وصف بروتوكولي (WPANs) الرئيسيين المستندين إلى عنونة (IP).

أسئلة مراجعة الصفحة 193

السؤال 9

  • توضيح هيكلية "نجمة النجوم" المستخدمة في شبكات (LoRaWAN).

السؤال 10

  • تحليل كيفية تطور شبكات الجيل الخامس (5G) من تقنيات الجيل الرابع (4G).

```

نقاط مهمة

* تحتوي الصفحة على سؤالين للمراجعة.

* السؤال الأول (9) يطلب توضيح هيكلية "نجمة النجوم" في شبكات LoRaWAN.

* السؤال الثاني (10) يطلب تحليل تطور شبكات الجيل الخامس (5G) من الجيل الرابع (4G).

📋 المحتوى المنظم

📖 محتوى تعليمي مفصّل

9

نوع: QUESTION_HOMEWORK

وضح هيكلية "نجمة النجوم" التي تستخدمها شبكات (LoRaWAN).

10

نوع: QUESTION_HOMEWORK

قدم تحليلاً لكيفية تطور شبكات الجيل الخامس (5G) من تقنيات شبكات الجيل الرابع (4G).

نوع: NON_EDUCATIONAL

وزارة التعليم 193 Ministry of Education 2025 - 1447

📄 النص الكامل للصفحة

--- SECTION: 9 --- وضح هيكلية "نجمة النجوم" التي تستخدمها شبكات (LoRaWAN). --- SECTION: 10 --- قدم تحليلاً لكيفية تطور شبكات الجيل الخامس (5G) من تقنيات شبكات الجيل الرابع (4G). وزارة التعليم 193 Ministry of Education 2025 - 1447

✅ حلول أسئلة الكتاب الرسمية

عدد الأسئلة: 2

سؤال 9: وضّح هيكلية "نجمة النجوم" التي تستخدمها شبكات (LoRaWAN).

الإجابة: س9: تعتمد LoRaWAN هيكلية "نجمة النجوم" (Star-of-Stars) حيث ترسل الأجهزة البيانات لاسلكيًا إلى البوابات، التي تمررها بدورها للخادم المركزي.

خطوات الحل:

  1. **الشرح:** لنفهم هذا السؤال، يجب أولاً أن نعرف أن (LoRaWAN) هي نوع من الشبكات اللاسلكية المصممة خصيصًا للأجهزة منخفضة الطاقة، مثل تلك المستخدمة في تطبيقات إنترنت الأشياء (IoT). الفكرة هنا هي فهم هيكلية الشبكة، أي كيف تنتقل البيانات بين الأجهزة والخادم المركزي. مصطلح "نجمة النجوم" (Star-of-Stars) يشير إلى شكل الشبكة. في هذا الهيكل، تتصل الأجهزة الطرفية (مثل أجهزة الاستشعار) مباشرة بوحدات تسمى "البوابات" (Gateways) في شكل يشبه النجمة، حيث كل جهاز يرسل بياناته إلى بوابة قريبة. ثم، هذه البوابات نفسها تتصل بخادم مركزي واحد عبر اتصالات سلكية أو لاسلكية، مكونة طبقة ثانية على شكل نجمة مركزية. بذلك، يكون الهيكل العام عبارة عن نجوم صغيرة (الأجهزة إلى البوابات) تتجمع في نجمة كبيرة (البوابات إلى الخادم). إذن الإجابة هي: **ترسل الأجهزة البيانات لاسلكيًا إلى البوابات، التي تمررها بدورها للخادم المركزي**.

سؤال 10: قدّم تحليلاً لكيفية تطور شبكات الجيل الخامس (5G) من تقنيات شبكات الجيل الرابع (4G).

الإجابة: س10: تطورت 5G عن 4G عبر مرحلتي (NSA) و(SA)، واستخدمت طيفًا أوسع (mmWave) وتقنيات (Massive MIMO) لزيادة السعة والسرعة ودعم إنترنت الأشياء.

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المفهوم):** نتذكر أن شبكات الجيل الرابع (4G) مثل LTE ركزت على تحسين سرعة نقل البيانات للهواتف الذكية والإنترنت المتنقل، لكنها واجهت تحديات في السعة والتأخير (Latency) مع زيادة عدد الأجهزة. **الخطوة 2 (التطبيق):** وبتطبيق هذا على السؤال، نرى أن تطور 5G جاء لحل هذه التحديات. بدأ التطور عبر مرحلتين: الأولى (NSA) حيث استخدمت البنية التحتية لـ 4G مع إضافة تقنيات 5G جزئيًا، ثم المرحلة الثانية (SA) حيث أصبحت الشبكة مستقلة تمامًا باستخدام بنية أساسية جديدة. استخدمت 5G نطاقات ترددية أوسع، خاصة الموجات المليمترية (mmWave)، التي تسمح بسرعات أعلى بكثير. كما أدخلت تقنيات مثل (Massive MIMO) التي تستخدم عددًا كبيرًا من الهوائيات لتحسين الكفاءة ودعم اتصال العديد من الأجهزة في وقت واحد، وهو أمر حاسم لتطبيقات إنترنت الأشياء. **الخطوة 3 (النتيجة):** لذلك الإجابة هي: **تطورت عبر مرحلتي (NSA) و(SA)، واستخدمت طيفًا أوسع (mmWave) وتقنيات (Massive MIMO) لزيادة السعة والسرعة ودعم إنترنت الأشياء**.

🎴 بطاقات تعليمية للمراجعة

عدد البطاقات: 2 بطاقة لهذه الصفحة

ما هيكلية الشبكة التي تستخدمها تقنية LoRaWAN في إنترنت الأشياء؟

  • أ) هيكلية خطية (Bus) حيث تتصل جميع الأجهزة بكابل رئيسي واحد.
  • ب) هيكلية "نجمة النجوم" (Star-of-Stars) حيث ترسل الأجهزة البيانات لاسلكيًا إلى البوابات، التي تمررها بدورها للخادم المركزي.
  • ج) هيكلية شبكة مش (Mesh) حيث تتصل كل الأجهزة ببعضها البعض مباشرة.
  • د) هيكلية حلقة (Ring) حيث تنتقل البيانات في اتجاه واحد بين الأجهزة المتصلة في حلقة.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: هيكلية "نجمة النجوم" (Star-of-Stars) حيث ترسل الأجهزة البيانات لاسلكيًا إلى البوابات، التي تمررها بدورها للخادم المركزي.

الشرح: 1. هيكلية LoRaWAN مصممة للأجهزة منخفضة الطاقة. 2. تتصل الأجهزة الطرفية (مثل أجهزة الاستشعار) مباشرة بوحدات تسمى "البوابات" (Gateways) في شكل نجمة. 3. هذه البوابات نفسها تتصل بخادم مركزي واحد، مكونة طبقة ثانية على شكل نجمة مركزية. 4. النتيجة: هيكل عام عبارة عن نجوم صغيرة (الأجهزة إلى البوابات) تتجمع في نجمة كبيرة (البوابات إلى الخادم).

تلميح: فكر في شكل هرمي يتكون من طبقتين من النجوم.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

كيف تطورت شبكات الجيل الخامس (5G) من تقنيات الجيل الرابع (4G) لدعم إنترنت الأشياء؟

  • أ) تطورت بشكل مباشر وكامل، مع الاستغناء التام عن أي تقنيات من 4G.
  • ب) تطورت عبر مرحلتي (NSA) و(SA)، واستخدمت طيفًا أوسع (mmWave) وتقنيات (Massive MIMO) لزيادة السعة والسرعة ودعم إنترنت الأشياء.
  • ج) ركزت فقط على زيادة سرعة التنزيل للهواتف الذكية دون تغيير في بنية الشبكة الأساسية.
  • د) اعتمدت على تقليل حجم الهوائيات فقط لتحسين التغطية في المناطق النائية.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: تطورت عبر مرحلتي (NSA) و(SA)، واستخدمت طيفًا أوسع (mmWave) وتقنيات (Massive MIMO) لزيادة السعة والسرعة ودعم إنترنت الأشياء.

الشرح: 1. واجهت 4G تحديات في السعة والتأخير مع زيادة الأجهزة. 2. بدأ تطور 5G عبر مرحلتين: (NSA) باستخدام بنية 4G مع إضافات، ثم (SA) بشبكة مستقلة تمامًا. 3. استخدمت 5G نطاقات ترددية أوسع (الموجات المليمترية mmWave) لسرعات أعلى. 4. أدخلت تقنيات مثل (Massive MIMO) لتحسين الكفاءة ودعم اتصال العديد من الأجهزة في وقت واحد. 5. النتيجة: زيادة السعة والسرعة وخفض التأخير، مما يدعم تطبيقات إنترنت الأشياء بكفاءة.

تلميح: ركز على المراحل الانتقالية والتقنيات الجديدة التي أدخلتها 5G.

التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: صعب