طبقة الشارع Street Layer - 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

الدرس: طبقة الشارع Street Layer

📚 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

📚 طبقة الشارع (Street Layer)

المفاهيم الأساسية

طبقة الشارع: تتكون من أجهزة ومستشعرات تجمع البيانات وتعمل وفقًا لمتطلبات النظام المتكامل في المدن الذكية.

خريطة المفاهيم

```markmap

7. الرسائل في إنترنت الأشياء

ما سيتعلمه الطالب

تطبيقات المدن الذكية

  • التعرف على طبقات هيكلية المدن الذكية
- طبقة الشارع (Street)

- أجهزة ومستشعرات طبقة الشارع

- مستشعر مغناطيسي (Magnetic Sensor)

- مستشعرات الإضاءة (Lighting Controller)

- كاميرات المراقبة (Video Cameras)

- مستشعر جودة الهواء (Air Quality Sensor)

- العدادات (Counters)

- طبقة المدينة (City)

- طبقة مركز البيانات (Data Center)

- طبقة الخدمات (Services)

  • تحديد أمثلة على المدن الذكية

أساسيات بروتوكول MQTT

  • وصف وظيفة بروتوكول MQTT
  • تصنيف جودة الخدمة (QoS) لبروتوكول MQTT

إنشاء تطبيق عملي

  • استخدام البرمجة النصية في بايثون لنشر الرسائل إلى عميل MQTT X
  • إنشاء ملف بيانات JSON لتخزين التقارير
  • استخدام مفكرة Jupyter لتحليل البيانات في ملف JSON

الأدوات المستخدمة

  • بيئة التطوير المتكاملة للأردوينو (Arduino IDE)
  • أداة JetBrains PyCharm
  • بيئة محاكاة دوائر Autodesk Tinkercad Circuits
  • عميل MQTT X
```

نقاط مهمة

  • وظيفة طبقة الشارع هي جمع البيانات واختزالها باستخدام مكونات الشبكات اللازمة.
  • تحتوي هذه الطبقة على أنواع مختلفة من الأجهزة والمستشعرات، كما هو موضح في الجدول 7.1.

📋 المحتوى المنظم

📖 محتوى تعليمي مفصّل

طبقة الشارع Street Layer

نوع: محتوى تعليمي

طبقة الشارع Street Layer

نوع: محتوى تعليمي

تتكون طبقة الشارع من أجهزة ومستشعرات تجمع البيانات وتعمل وفقًا لمتطلبات النظام المتكامل، وذلك وفقًا لمكونات الشبكات اللازمة لجمع هذه البيانات واختزالها. وتستخدم في طبقة الشارع مجموعة من الأجهزة ذات الاستخدامات المختلفة في المدن الذكية، كما يظهر في الجدول أدناه:

جدول 7.1: أجهزة ومستشعرات طبقة الشارع

نوع: محتوى تعليمي

جدول 7.1: أجهزة ومستشعرات طبقة الشارع

نوع: METADATA

Ministry of Education 2025 - 1447

نوع: METADATA

264

🔍 عناصر مرئية

أجهزة ومستشعرات طبقة الشارع

A table detailing various devices and sensors used in a smart city's street layer, with columns for 'النوع' (Type) and 'الوصف' (Description). Each type is accompanied by a small illustrative diagram.

A small line-art diagram illustrating a car parked over a sensor embedded in the road, with curved lines indicating a magnetic field. This represents a magnetic sensor detecting a vehicle.

A small line-art diagram showing a street light pole with a sensor attached near the top, emitting light waves downwards. This represents a lighting controller or smart street light.

A small line-art diagram depicting two surveillance cameras, one mounted on a pole and another on a building, observing a car. This represents video cameras used for monitoring.

A small line-art diagram of an air quality sensor device, shaped like a cylindrical unit with arrows indicating air intake and analysis. This represents an air quality sensor.

A small line-art diagram showing two cars, one moving and one stationary, with a sensor device on the road counting them. This represents counters for vehicles.

📄 النص الكامل للصفحة

طبقة الشارع Street Layer تتكون طبقة الشارع من أجهزة ومستشعرات تجمع البيانات وتعمل وفقًا لمتطلبات النظام المتكامل، وذلك وفقًا لمكونات الشبكات اللازمة لجمع هذه البيانات واختزالها. وتستخدم في طبقة الشارع مجموعة من الأجهزة ذات الاستخدامات المختلفة في المدن الذكية، كما يظهر في الجدول أدناه: --- SECTION: جدول 7.1: أجهزة ومستشعرات طبقة الشارع --- جدول 7.1: أجهزة ومستشعرات طبقة الشارع Ministry of Education 2025 - 1447 264 --- VISUAL CONTEXT --- **TABLE**: أجهزة ومستشعرات طبقة الشارع Description: A table detailing various devices and sensors used in a smart city's street layer, with columns for 'النوع' (Type) and 'الوصف' (Description). Each type is accompanied by a small illustrative diagram. Table Structure: Headers: النوع | الوصف Rows: Row 1: مستشعر مغناطيسي (Magnetic Sensor) | يكتشف المستشعر المغناطيسي عملية ركن المركبات، من خلال مراقبة التغيرات في المجال المغناطيسي له عند اقتراب جسم معدني ثقيل مثل سيارة أو شاحنة. Row 2: مستشعرات الإضاءة (Lighting Controller) | يمكن لمستشعر الإضاءة التحكم في الإنارة بناءً على المتغيرات البيئية وعلى الوقت. Row 3: كاميرات المراقبة (Video Cameras) | يمكن لكاميرات المراقبة وتقنيات تحليل الصور التعرف على السيارات والوجوه وحالة المرور في مختلف التطبيقات الخاصة بالمرور والحماية. Row 4: مستشعر جودة الهواء (Air Quality Sensor) | يمكن لمستشعر جودة الهواء اكتشاف وتحديد كميات الغازات والجسيمات في الهواء، لمعرفة كمية التلوث بدقة في موقع محدد. Row 5: العدادات (Counters) | تستطيع العدادات المثبتة في الشوارع تسجيل عدد المركبات المتحركة في الشارع أو المتوقفة في منطقة وقوف عامة، وذلك من أجل توفير التحليلات المرورية وحالة المرور للسائقين. Context: This table provides a structured overview of different smart street layer technologies and their functionalities. **FIGURE**: Untitled Description: A small line-art diagram illustrating a car parked over a sensor embedded in the road, with curved lines indicating a magnetic field. This represents a magnetic sensor detecting a vehicle. Context: Visual representation of a magnetic sensor's function in detecting vehicles for parking or traffic management. **FIGURE**: Untitled Description: A small line-art diagram showing a street light pole with a sensor attached near the top, emitting light waves downwards. This represents a lighting controller or smart street light. Context: Visual representation of a smart lighting system with integrated sensors for environmental adaptation. **FIGURE**: Untitled Description: A small line-art diagram depicting two surveillance cameras, one mounted on a pole and another on a building, observing a car. This represents video cameras used for monitoring. Context: Visual representation of surveillance cameras used for traffic and security monitoring in smart cities. **FIGURE**: Untitled Description: A small line-art diagram of an air quality sensor device, shaped like a cylindrical unit with arrows indicating air intake and analysis. This represents an air quality sensor. Context: Visual representation of a device designed to measure and monitor air quality. **FIGURE**: Untitled Description: A small line-art diagram showing two cars, one moving and one stationary, with a sensor device on the road counting them. This represents counters for vehicles. Context: Visual representation of vehicle counters used for traffic analysis and management.

🎴 بطاقات تعليمية للمراجعة

عدد البطاقات: 5 بطاقة لهذه الصفحة

ما هو الدور الرئيسي لأجهزة ومستشعرات طبقة الشارع (Street Layer) في نظام إنترنت الأشياء؟

  • أ) تخزين البيانات وتحليلها في مراكز البيانات السحابية.
  • ب) توفير الاتصال اللاسلكي بين جميع أجهزة المدينة.
  • ج) جمع البيانات والعمل وفقًا لمتطلبات النظام المتكامل.
  • د) عرض المعلومات للمواطنين عبر لوحات إلكترونية.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: جمع البيانات والعمل وفقًا لمتطلبات النظام المتكامل.

الشرح: 1. طبقة الشارع هي المستوى الذي يتفاعل مباشرة مع البيئة الحضرية. 2. تتكون من أجهزة ومستشعرات موزعة في الشوارع. 3. وظيفتها الأساسية هي جمع البيانات من البيئة المحيطة. 4. تعمل هذه الأجهزة وفقًا لمتطلبات النظام المتكامل للمدينة الذكية.

تلميح: فكر في الوظيفة الأساسية لهذه الطبقة في المدن الذكية.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: سهل

أي من المستشعرات التالية في طبقة الشارع يعمل على أساس مراقبة التغيرات في المجال المغناطيسي؟

  • أ) عدادات المركبات (Counters).
  • ب) مستشعر جودة الهواء (Air Quality Sensor).
  • ج) المستشعر المغناطيسي (Magnetic Sensor).
  • د) كاميرات المراقبة (Video Cameras).

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: المستشعر المغناطيسي (Magnetic Sensor).

الشرح: 1. المستشعر المغناطيسي هو أحد أجهزة طبقة الشارع. 2. آلية عمله تعتمد على مراقبة التغيرات في المجال المغناطيسي. 3. يكتشف هذه التغيرات عند اقتراب جسم معدني ثقيل مثل سيارة. 4. يستخدم بشكل رئيسي في أنظمة ركن المركبات الذكية.

تلميح: يرتبط هذا المستشعر باكتشاف الأجسام المعدنية الثقيلة.

التصنيف: تعريف | المستوى: متوسط

ما الوظيفة الأساسية لمستشعر جودة الهواء (Air Quality Sensor) في طبقة الشارع؟

  • أ) التحكم في تشغيل وإطفاء أضواء الشوارع تلقائيًا.
  • ب) تسجيل عدد المركبات التي تمر في نقطة محددة.
  • ج) اكتشاف وتحديد كميات الغازات والجسيمات في الهواء لمعرفة مستوى التلوث.
  • د) التعرف على وجوه الأشخاص وتحليل حركة المرور.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: اكتشاف وتحديد كميات الغازات والجسيمات في الهواء لمعرفة مستوى التلوث.

الشرح: 1. مستشعر جودة الهواء هو جهاز في طبقة الشارع. 2. وظيفته الأساسية هي اكتشاف وتحديد كميات الغازات والجسيمات في الهواء. 3. الهدف من هذه العملية هو معرفة كمية التلوث بدقة. 4. يعمل في موقع محدد لتوفير بيانات بيئية دقيقة.

تلميح: يركز هذا المستشعر على مراقبة مكونات الغلاف الجوي.

التصنيف: تعريف | المستوى: متوسط

كيف تساهم العدادات (Counters) في طبقة الشارع في إدارة حركة المرور؟

  • أ) عن طريق التحكم في إشارات المرور الضوئية بناءً على كثافة السير.
  • ب) تسجيل عدد المركبات المتحركة أو المتوقفة لتوفير تحليلات مرورية وحالة المرور للسائقين.
  • ج) من خلال إرسال تنبيهات مباشرة إلى هواتف السائقين عند وجود ازدحام.
  • د) بتحليل صور الفيديو المباشر للتعرف على لوحات أرقام المركبات.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: تسجيل عدد المركبات المتحركة أو المتوقفة لتوفير تحليلات مرورية وحالة المرور للسائقين.

الشرح: 1. العدادات هي أجهزة مثبتة في الشوارع ضمن طبقة الشارع. 2. تقوم بتسجيل عدد المركبات المتحركة في الشارع. 3. كما تسجل عدد المركبات المتوقفة في مناطق الوقوف العامة. 4. البيانات المجمعة تستخدم لتوفير تحليلات مرورية دقيقة. 5. تساعد هذه التحليلات في إعلام السائقين بحالة المرور.

تلميح: فكر في كيفية استخدام البيانات الكمية للمركبات.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

أي من الخصائص التالية تميز مستشعر الإضاءة (Lighting Controller) في المدن الذكية؟

  • أ) اكتشاف الأعطال الفنية في شبكة الإنارة وإرسال تقارير الصيانة.
  • ب) القدرة على التحكم في الإنارة بناءً على المتغيرات البيئية والوقت.
  • ج) تغيير ألوان الأضواء لأغراض جمالية وتنظيمية.
  • د) تشغيل الإنارة فقط عند اكتشاف حركة المشاة أو المركبات.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: القدرة على التحكم في الإنارة بناءً على المتغيرات البيئية والوقت.

الشرح: 1. مستشعر الإضاءة هو جهاز ذكي في طبقة الشارع. 2. يتميز بقدرته على التحكم في إنارة الشوارع والأماكن العامة. 3. يعتمد في تحكمه على متغيرات بيئية مثل شدة الضوء الطبيعي. 4. كما يأخذ في الاعتبار عامل الوقت (مثل الليل والنهار). 5. يهدف إلى تحسين الكفاءة وتوفير الطاقة.

تلميح: يرتبط هذا المستشعر بكفاءة استهلاك الطاقة والتكيف مع الظروف.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: سهل