صفحة 210 - كتاب إنترنت الأشياء - الصف 11 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 المصفوفات (Array Index)

المفاهيم الأساسية

المصفوفة (Array): متغير يحتفظ بقيم متعددة من نفس النوع. لا يمكن تغيير نوع أو حجم المصفوفة بعد الإعلان عنها.

فهرس المصفوفة (Array Index): يستخدم للوصول إلى عناصر المصفوفة (تبدأ الفهرسة من 0).

خريطة المفاهيم

```markmap

إنترنت الأشياء: التطبيقات والهيكليات والأمن

ما تم تعلمه

تطبيقات إنترنت الأشياء

#### الرعاية الصحية الذكية

• استخدام شبكات مستشعرات الجسم

#### الزراعة الذكية

• تحديد مستشعرات الطائرات دون طيار (UAV)

#### الحماية الذكية

• التعامل مع عمليات المراقبة الداخلية والخارجية
• استخدام الأقفال الذكية للتحكم في الوصول
• استخدام أجراس الباب الذكية للتعرف على الزائرين
• دمج كاميرات عالية الدقة تنشط بالحركة
• توفير تحذيرات من التحركات غير الاعتيادية
• إمكانية تنشيط إنذار أو الاتصال بالشرطة

##### الميزات

• المراقبة والإدارة عن بعد عبر تطبيقات الهاتف
• استخدام الذكاء الاصطناعي للكشف المبكر عن الأخطار
• جعل المساكن أكثر أمانًا
• إمكانية الدخول دون مفتاح
• توفير تحديثات فورية عن الأمور غير الاعتيادية

##### المخاطر

• انعدام أو ضعف التشريعات الخاصة بأجهزة إنترنت الأشياء
• أخطار الخصوصية وأمن البيانات
• عدم وجود معايير أمان عالمية
• جمع البيانات الشخصية والحاجة لحمايتها

##### الأجهزة الشائعة

• الأقفال الذكية
• الكاميرات الذكية
• أجهزة كشف الحرائق والدخان
• أجهزة كشف الحركة

الهيكليات والمعايير

#### هيكلية oneM2M

• تحديد مجالاتها الرئيسة

#### الهيكلية العالمية (IoT World Forum)

• تمييز طبقاتها المختلفة

تقنيات الاتصال

#### RFID مقابل NFC

• تحديد الاختلافات بينهما

#### بروتوكولات WPANs

• تحديد البروتوكولات المستخدمة (مثل: بلوتوث، زيجبي)

الأمان والخصوصية

#### أسس الأمان في إنترنت الأشياء

• تصنيف الأسس الرئيسة

#### تقنيات خصوصية إنترنت الأشياء

• التعرف على التقنيات المستخدمة

برمجة إنترنت الأشياء باستخدام C++

أهداف الوحدة

#### فهم أنظمة الحماية الذكية

• تحديد ميزات ومخاطر نظام الأمان في إنترنت الأشياء
• التعرف على أجهزة إنترنت الأشياء الشائعة في الحماية الذكية

#### تعلم أساسيات لغة C++

• التعرف على أنواع البيانات الشائعة
• استخدام المعاملات (Operators)
• استخدام الجمل الشرطية
• استخدام التكرارات (Loops)
• إنشاء الدوال (Functions)

#### التطبيق العملي

• تحويل اللبنات البرمجية في تينكركاد إلى أوامر C++
• برمجة نظام للحماية الذكية باستخدام لوحة الأردوينو

أساسيات لغة C++

#### أهمية C++

• لغة قوية لأمن المعلومات
• لغة تجميعية عالية المستوى
• تطوير للغة C
• كفاءة وسرعة أداء عالية

#### أنواع البيانات الأساسية

##### القاعدة

• يجب تعريف نوع المتغير قبل استخدامه

##### الأنواع الشائعة

• الأعداد الصحيحة (int): -4, 5
• الأعداد العشرية (float/double): -7.5, 3.14
• النص (char): 'c'
• البيانات المنطقية (bool): true/false

##### مغيرات الأنواع

• يمكن تغيير النوع باستخدام مغيرات مثل (long int)
• المجموعات الممكنة موضحة في جدول
• يمكن للمبرمج تعريف أنواع خاصة

#### قواعد تسمية المتغيرات

• يمكن أن يحتوي على: حروف (A-Z, a-z)، أرقام (0-9)، شرطة سفلية (_)
• لا يمكن أن يبدأ برقم
• لا يمكن أن يكون كلمة أساسية في اللغة (مثل int)
• يمكن تعريفه مع قيمة أو بدونها

#### المصفوفات (Arrays)

##### التعريف

• هيكل بيانات شائع
• متغير يحتفظ بقيم متعددة من نفس النوع

##### صيغة الإعلان

datatype\ arrayName[arraySize];

##### أنواع المصفوفات

###### أحادية البعد

• مثال: `int values[10];`
• تعبئة القيم: `values[10] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};`
• الوصول للعنصر: `int a = values[3];` (العنصر الرابع)

###### ثنائية الأبعاد

• مثال: `char keys[4][2];`
• تعبئة القيم: `keys[4][2] = { {1,2}, {3,4}, {5,6}, {7,8} };`

المصطلحات الرئيسة

تقنيات وبروتوكولات

• البلوتوث (Bluetooth)
• زيجبي (Zigbee)
• التشعب (Thread)
• LoRaWAN
• IPv6

المفاهيم الأساسية

• إنترنت أشياء الرعاية الصحية (IoHT)
• النظام الإلكتروني الملموس (CPS)
• آلة إلى آلة (M2M)
• الحوسبة الطرفية (Edge Computing)

المكونات والأجهزة

• مركبة جوية دون طيار (UAV)
• مخطط كهربية القلب (ECG)
• مخطط كهربية الدماغ (EEG)
• لوحة الأردوينو (Arduino)

الشبكات

• شبكة المنطقة الشخصية (PAN)
• شبكة المنطقة الشخصية اللاسلكية (WPAN)

الأدوات

• بيئة محاكاة دوائر أوتوديسك تينكركاد (Autodesk Tinkercad Circuits)

```

نقاط مهمة

• بعد الإعلان عن المصفوفة، لا يمكن تغيير نوعها أو حجمها.
• للوصول إلى عنصر في المصفوفة، يجب استخدام الفهرس (Array Index) الخاص به.
• فهرسة المصفوفات تبدأ من الصفر (0).
• أكثر أنواع المصفوفات شيوعًا هي أحادية البعد وثنائية البعد.
• عند تعبئة مصفوفة ثنائية الأبعاد، تحتاج إلى زوج من القيم لكل صف.

لا يمكنك تغيير نوع أو حجم المصفوفة بعد الإعلان عنها، ويمكنك الوصول إلى عناصرها باستخدام الدليل أو ما يسمى بفهرس المصفوفة (Array Index).

على سبيل المثال، إذا كنت تريد تخزين 10 قيم صحيحة، يمكنك إنشاء مصفوفة تخزن فيها هذه القيم. عليك أولاً الإعلان عن نوع وحجم المصفوفة:

int values[10];

تمثل "int" نوع العناصر المخزنة في المصفوفة، و"values" هو اسم المصفوفة وحجمها هو 10، ولتعبئتها بالقيم يستخدم الأمر الآتي:

values [10] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};

للوصول إلى أي من عناصر المصفوفة، تحتاج إلى فهرس العنصر، فيكون الأمر:

int a = values[3];

يعلن عن متغير باسم a، وهو عدد صحيح، قيمته تساوي العنصر الرابع من المصفوفة "values" (تبدأ الفهرسة من 0). وعلى الرغم من إمكانية استخدام استخدام مصفوفات بأكثر من بعد واحد، إلا أن أكثر أنواع المصفوفات شيوعًا هي المصفوفات أحادية وثنائية الأبعاد. لإنشاء مصفوفة ثنائية الأبعاد، تحتاج إلى حجم المصفوفة بأبعادها. على سبيل المثال:

char keys[4][2];

يعلن عن مصفوفة تتكون من أربعة صفوف وأعمدة، يمكنها تخزين قيم من نوع "char". لتعبئة ذلك كما في المصفوفة أحادية الأبعاد:

keys[4][2] = { {1,2}, {3,4}, {5,6}, {7,8} };

ستحتاج هنا إلى زوج من القيم لكل صف من المصفوفة.

لا يمكنك تغيير نوع أو حجم المصفوفة بعد الإعلان عنها، ويمكنك الوصول إلى عناصرها باستخدام الدليل أو ما يسمى بفهرس المصفوفة (Array Index). على سبيل المثال، إذا كنت تريد تخزين 10 قيم صحيحة، يمكنك إنشاء مصفوفة تخزن فيها هذه القيم. عليك أولاً الإعلان عن نوع وحجم المصفوفة: int values[10]; تمثل "int" نوع العناصر المخزنة في المصفوفة، و"values" هو اسم المصفوفة وحجمها هو 10، ولتعبئتها بالقيم يستخدم الأمر الآتي: values [10] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}; للوصول إلى أي من عناصر المصفوفة، تحتاج إلى فهرس العنصر، فيكون الأمر: int a = values[3]; يعلن عن متغير باسم a، وهو عدد صحيح، قيمته تساوي العنصر الرابع من المصفوفة "values" (تبدأ الفهرسة من 0). وعلى الرغم من إمكانية استخدام استخدام مصفوفات بأكثر من بعد واحد، إلا أن أكثر أنواع المصفوفات شيوعًا هي المصفوفات أحادية وثنائية الأبعاد. لإنشاء مصفوفة ثنائية الأبعاد، تحتاج إلى حجم المصفوفة بأبعادها. على سبيل المثال: char keys[4][2]; يعلن عن مصفوفة تتكون من أربعة صفوف وأعمدة، يمكنها تخزين قيم من نوع "char". لتعبئة ذلك كما في المصفوفة أحادية الأبعاد: keys[4][2] = { {1,2}, {3,4}, {5,6}, {7,8} }; ستحتاج هنا إلى زوج من القيم لكل صف من المصفوفة.