شكل 1.10: مستشعر يجمع البيانات ويرسلها من أجهزة النباتات إلى نظام إنترنت الأشياء - كتاب إنترنت الأشياء - الصف 11 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 المستشعرات

المفاهيم الأساسية

المستشعر: جهاز يقيس كمية فيزيائية ويحولها إلى بيانات لاستخدامها بواسطة الأجهزة الذكية أو الإنسان.

خريطة المفاهيم

```markmap

المكونات الرئيسية للكائن الذكي

وحدة المعالجة

الوظيفة

• جمع البيانات ومعالجتها
• تحليل معلومات الاستشعار
• تنسيق إشارات التحكم للمشغلات
• تشغيل عمليات الاتصالات والطاقة

النوع الشائع

• أجهزة التحكم الدقيقة (Microcontrollers)

المستشعرات والمشغلات

الوظيفة

• التفاعل مع العالم المادي

التكوين

• قد يحتوي على مستشعرات فقط
• قد يحتوي على مشغلات فقط
• قد يحتوي على كليهما
• العدد يعتمد على نوع التطبيق

المستشعرات

#### الوظيفة

• قياس كمية فيزيائية وتحويلها إلى بيانات

#### المميزات

• توفر مجموعة واسعة من بيانات القياس
• دقة أكبر من الحواس البشرية
• يمكن تضمينها في أي كائن مادي
• يمكن توصيلها بالإنترنت (سلكياً أو لاسلكياً)

#### أمثلة تطبيقية

• في السيارة الحديثة: قياس درجة حرارة الماء والزيت، الموقع، ضغط الإطارات، السرعة
• في الزراعة: جمع بيانات من النباتات وإرسالها لنظام إنترنت الأشياء

#### تصنيف المستشعرات

##### حسب مصدر الطاقة

• نشطة: تتطلب مصدر طاقة خارجي وتنقل الطاقة وتكتشفها
• سلبية: لا تتطلب مصدر طاقة خارجي وتكتشف الطاقة فقط

##### حسب التفاعل مع البيئة

• توغلية: تكون جزءاً من البيئة التي تقيسها
• غير توغلية: تكون مكوناً خارجياً

##### حسب طريقة القياس

• تلامسية: تتطلب ملامسة مادية للجسم المقاس
• غير تلامسية: لا تتطلب ملامسة مادية

##### حسب نوع القيمة

• مطلقة: تجمع البيانات وفق مقياس مطلق
• نسبية: تجمع البيانات نسبة إلى قيمة مرجعية

##### حسب مجال التطبيق

• يمكن تصنيفها وفق التطبيق المحدد الذي تستخدم به

مصدر الطاقة

خاصية رئيسية

• وحدة الاتصال تستهلك أكبر قدر من الطاقة

التحدي

• الكفاءة وإدارة الطاقة (خاصة مع البطاريات)
• تفعيل أوضاع السكون
• استخدام أجهزة استهلاك منخفض للطاقة

وحدة الاتصالات

الوظيفة

• ربط الكائن الذكي بالشبكة والعالم الخارجي

النوع

• سلكية
• لاسلكية (الأكثر شيوعًا)

```

نقاط مهمة

• المستشعرات لا تقتصر على جمع بيانات تشبه حواس الإنسان، بل توفر قياسات أوسع وأدق.
• البيانات التي تجمعها مستشعرات السيارة تُستخدم لتحسين السلامة والصيانة.
• يمكن تصنيف المستشعرات بناءً على خمسة معايير رئيسية: مصدر الطاقة، التفاعل مع البيئة، طريقة القياس، نوع القيمة، ومجال التطبيق.

المستشعرات

The Sensors ينفذ المستشعر ما يشير إليه اسمه، فهو يستشعر، فعلى وجه التحديد، يقيس المستشعر كمية فيزيائية ويحولها إلى بيانات يمررها لتستخدم بواسطة الأجهزة الذكية أو الإنسان. لا تقتصر وظيفة المستشعرات على جمع البيانات الحسية المتشابهة لحواس الإنسان، فهي توفر مجموعة واسعة من بيانات القياس ورقة أكبر من الحواس البشرية. يمكن تضمين المستشعرات في أي كائن مادي وتوصيلها بالإنترنت عن طريق الشبكات السلكية واللاسلكية.

تحتوي السيارة الحديثة على مجموعة متنوعة من المستشعرات التي توفر كما هائلاً من البيانات يمكن استخدامها في أنظمة ذكية، أو مشاركتها مع المركبات الأخرى على الطريق. يمكن للسائق فحص كل شيء بالسيارة والتحكم بها باستخدام مستشعرات متنوعة مثل: قياس درجة حرارة الماء والزيت، والموقع، وضغط الإطارات والسرعة، والتي توفر البيانات لتحسين السلامة وصيانة السيارة.

نشطة أو سلبية يمكن تصنيف المستشعرات بناءً على مصدر طاقة، فإذا كانت تتطلب مصدر طاقة خارجي للعمل تنتقل الطاقة وتكتشفها في نفس الوقت فهي مستشعرات (نشطة)، وإذا كانت لا تتطلب توفر أي مصدر طاقة خارجي ولا تنقل الطاقة، ولكن تكتشفها فقط فهي مستشعرات (سلبية).

توغلية أو غير توغلية يمكن أن تكون المستشعرات جزءًا من البيئة التي تقيسها (توغلية)، أو قد تكون مكونًا خارجيًا (غير توغلية).

تلامسية أو غير تلامسية قد تتطلب المستشعرات ملامسة مادية للجسم الذي يتم قياسه (تلامسية) وقد لا تتطلب ذلك (غير تلامسية).

مطلقة أو نسبية يمكن للمستشعرات جمع البيانات وفق مقياس مطلق، أو نسبة إلى قيمة مرجعية.

يمكن تصنيف المستشعرات وفقًا للتطبيق المحدد الذي تستخدم به.

وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447

24

المستشعرات The Sensors ينفذ المستشعر ما يشير إليه اسمه، فهو يستشعر، فعلى وجه التحديد، يقيس المستشعر كمية فيزيائية ويحولها إلى بيانات يمررها لتستخدم بواسطة الأجهزة الذكية أو الإنسان. لا تقتصر وظيفة المستشعرات على جمع البيانات الحسية المتشابهة لحواس الإنسان، فهي توفر مجموعة واسعة من بيانات القياس ورقة أكبر من الحواس البشرية. يمكن تضمين المستشعرات في أي كائن مادي وتوصيلها بالإنترنت عن طريق الشبكات السلكية واللاسلكية. تحتوي السيارة الحديثة على مجموعة متنوعة من المستشعرات التي توفر كما هائلاً من البيانات يمكن استخدامها في أنظمة ذكية، أو مشاركتها مع المركبات الأخرى على الطريق. يمكن للسائق فحص كل شيء بالسيارة والتحكم بها باستخدام مستشعرات متنوعة مثل: قياس درجة حرارة الماء والزيت، والموقع، وضغط الإطارات والسرعة، والتي توفر البيانات لتحسين السلامة وصيانة السيارة. --- SECTION: شكل 1.10: مستشعر يجمع البيانات ويرسلها من أجهزة النباتات إلى نظام إنترنت الأشياء --- --- SECTION: شكل 1.11: مستشعرات سيارة حديثة --- --- SECTION: Classification of Sensors --- --- SECTION: تصنيف المستشعرات --- نشطة أو سلبية يمكن تصنيف المستشعرات بناءً على مصدر طاقة، فإذا كانت تتطلب مصدر طاقة خارجي للعمل تنتقل الطاقة وتكتشفها في نفس الوقت فهي مستشعرات (نشطة)، وإذا كانت لا تتطلب توفر أي مصدر طاقة خارجي ولا تنقل الطاقة، ولكن تكتشفها فقط فهي مستشعرات (سلبية). توغلية أو غير توغلية يمكن أن تكون المستشعرات جزءًا من البيئة التي تقيسها (توغلية)، أو قد تكون مكونًا خارجيًا (غير توغلية). تلامسية أو غير تلامسية قد تتطلب المستشعرات ملامسة مادية للجسم الذي يتم قياسه (تلامسية) وقد لا تتطلب ذلك (غير تلامسية). مطلقة أو نسبية يمكن للمستشعرات جمع البيانات وفق مقياس مطلق، أو نسبة إلى قيمة مرجعية. --- SECTION: مجال التطبيق --- يمكن تصنيف المستشعرات وفقًا للتطبيق المحدد الذي تستخدم به. وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447 24 --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: مستشعر يجمع البيانات ويرسلها من أجهزة النباتات إلى نظام إنترنت الأشياء Description: A diagram showing a plant in a pot connected to a sensor. The sensor is connected wirelessly (Wi-Fi symbol) to a smartphone, which is then connected to a cloud or network (represented by interconnected dots). The diagram illustrates how sensors collect data from plants and transmit it via IoT systems. Data: Illustrates data flow from plant sensor to IoT. Context: Explains the role of sensors in collecting environmental data from plants and transmitting it through IoT systems. **DIAGRAM**: مستشعرات سيارة حديثة Description: An illustration depicting the interior of a modern car's dashboard and steering wheel, overlaid with a network of glowing blue lines connecting various icons representing sensors. The icons include a microphone, a camera, a CPU chip, a tire pressure sensor, a GPS/location icon, and a temperature sensor. Data: Visual representation of sensor integration in modern vehicles. Context: Illustrates the presence and integration of various sensors within a modern car for functions like voice control, navigation, performance monitoring, and safety. **DIAGRAM**: Untitled Description: A diagram illustrating the classification of sensors. It starts with a central concept 'المستشعرات' (Sensors) and branches out. One branch leads to 'نشطة أو سلبية' (Active or Passive), with sub-branches for 'نشطة' (Active) and 'سلبية' (Passive). Another branch leads to 'توغلية أو غير توغلية' (Intrusive or Non-intrusive), with sub-branches for 'توغلية' (Intrusive) and 'غير توغلية' (Non-intrusive). A third branch leads to 'تلامسية أو غير تلامسية' (Contact or Non-contact), with sub-branches for 'تلامسية' (Contact) and 'غير تلامسية' (Non-contact). A fourth branch leads to 'مطلقة أو نسبية' (Absolute or Relative), with sub-branches for 'مطلقة' (Absolute) and 'نسبية' (Relative). Finally, there's a section labeled 'مجال التطبيق' (Field of Application). Data: Hierarchical classification of sensors based on different criteria. Context: Provides a visual overview of the different ways sensors can be classified.