إنشاء المقاطع البرمجية - كتاب إنترنت الأشياء - الصف 11 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 إنشاء المقاطع البرمجية

المفاهيم الأساسية

المقاطع البرمجية: هي الأكواد التي ستقوم بتشغيل العقد في مشروع المحاكاة.

الدالة `randint`: تأخذ عددين صحيحين كوسيطين، وتُعيد عدداً صحيحاً عشوائياً داخل نطاق هذين العددين.

الدالة `.id()`: تُرجع معرف العقدة (وهو عدد صحيح فريد) والذي يمثل أيضاً رقم القطاع.

الدالة `.send()`: تُستخدم لإرسال البيانات من عقدة إلى العقد الأخرى داخل نطاقها.

خريطة المفاهيم

```markmap

أدوات محاكاة إنترنت الأشياء

برنامج كاب كاربون (CupCarbon)

إنشاء مشروع محاكاة جديد

#### الخطوة 1: بدء مشروع جديد

• اضغط على أيقونة "New Project" (مشروع جديد) من شريط الأدوات.

#### الخطوة 2: حفظ المشروع

• اختر الموقع المراد حفظ المشروع فيه.
• اكتب اسم الملف: "My First CupCarbon Simulation".

#### الخطوة 3: تأكيد الحفظ

• اضغط على زر "Save" (حفظ).

مشروع محاكاة: مراقبة الحريق والتحذيرات

#### إنشاء مشروع جديد للمراقبة

##### الخطوة 1: بدء مشروع جديد

• اضغط على New Project (مشروع جديد) من شريط الأدوات.

##### الخطوة 2: تسمية المشروع وحفظه

• اختر الموقع الذي تريد تخزين المشروع فيه.
• اكتب "Fire Surveillance and Notification" في حقل File name (اسم الملف).
• اضغط على Save (حفظ).

إنشاء شبكة العقدة بوحدة التحكم الرئيسية والوسطي

#### الخطوة 1: إدراج العقد

• اضغط على "عقدة إنترنت أشياء (IoT) Node" من شريط Toolbar.
• اضغط على الخريطة لإضافة العقدة.
• اضغط على "All" من شريط State.
• ضع عقدتين أخريين داخل الدائرة الخارجية للعقدة الأولى.
• اضغط على Esc.

#### الخطوة 2: التعرف على العقد

• العقدة الأولى المضافة هي وحدة التحكم الرئيسية.
• العقدتان الأخريان هما عقد الوسطي.

#### الخطوة 3: ضمان الاتصال

• يجب وضع العقد داخل نصف قطر اتصال وحدة التحكم.
• إذا لم تكن داخل النطاق، اسحبها وأقلتها بالقرب حتى يظهر سهم اتصال ثنائي الاتجاه.

تابع إضافة العقد الطرفية

#### لإدراج العقد الطرفية:

##### الخطوة 1

• اضغط على Node IoT (عقدة إنترنت الأشياء) من شريط Toolbar (الأدوات).

##### الخطوة 2

• ضع عقدتين كل node proxy (عقدة وسطى)، وذلك داخل دائرتها الأخرى.

##### الخطوة 3

• اضغط على All (الكل) من شريط الحالة.

##### الخطوة 4

• اضغط على Esc في لوحة المفاتيح.

إنشاء المقاطع البرمجية

#### المكتبات اللازمة

• `import time`
• `import random`

#### منطق المحاكاة (العقد الطرفية)

##### توليد حدث حريق عشوائي

• داخل حلقة `while node.loop():`
• `fire = random.randint(1, 6)` لتحديد القطاع الذي قد يحدث فيه الحريق.

##### التحقق من وقوع الحريق وإرسال التحذير

• إذا كانت `fire == 1` (اندلع حريق في القطاع 1):

- `node.print("FIRE!")`

- إنشاء رسالة: `message = "FIRE IN SECTOR " + str(node.id())`

- إرسال الرسالة: `node.send(message)`

```

نقاط مهمة

• الغرض من المقطع البرمجي هو تشغيل العقد الطرفية في محاكاة مراقبة الحريق.
• يتم استخدام مكتبة `random` لتوليد رقم عشوائي (من 1 إلى 6) يمثل القطاع الذي قد يحدث فيه حريق.
• معرف العقدة (الذي تُرجعه `node.id()`) هو نفسه رقم القطاع.
• يتم إرسال رسالة تحذير (`"FIRE IN SECTOR X"`) إلى العقد المجاورة باستخدام الدالة `node.send()`.

إنشاء المقاطع البرمجية

Creating the Scripts

ستتعرف الآن على المقاطع البرمجية التي ستقوم بتشغيل العقد. لنبدأ ببرمجة العقد الطرفية.

في البداية، أضف المكتبات اللازمة.

import time import random

تأخذ دالة توليد الأرقام العشوائية (randint) عددين صحيحين كوسيطين، وتُعيد عدداً صحيحاً عشوائياً داخل نطاق هذين العددين. على سبيل المثال، في الحالة السابقة ستُنشئ عدداً صحيحاً عشوائياً بشكل عشوائي بقيمة بين 1 إلى 6. سيستخدم الرقم ليمثل القطاع الذي قد فيه الحريق وكل فترة زمنية. وسيتم تخزين العدد الصحيح في متغير fire.

while node.loop(): fire = random.randint(1, 6)

إذا افترضنا أن دالة (randint) سترجع الرقم 1، فستكون النيران قد اندلعت افتراضياً في هذا القطاع. سيتحقق البرنامج مما إذا كانت قيمة المتغير fire تساوي 1، وإذا كان الأمر كذلك، فسيتم تشغيل سلسلة من الأوامر بما فيها طباعة رسالة لتحديد معرف القطاع الخاص بها إلى العقد الوسطى (proxy node) المجاورة لها.

إن معرف القطاع هو نفسه رقم معرف العقدة، وهو عدد صحيح فريد. إذا كان معرف القطاع 5، فستكون الرسالة المرسلة (proxy node) هي "FIRE IN SECTOR 5" (حريق في قطاع 5). يمكن إرجاع معرف العقدة وبالتالي القطاع بواسطة الدالة (.id) التي يتم إرجاعها من الرسالة المتبقية.

if fire == 1: node.print("FIRE!") message = "FIRE IN SECTOR " + str(node.id())

استخدم الدالة (.send) لإرسال البيانات لبعضها البعض. تستخدم الدالة التي تقوم ببيثه إلى جميع العقد داخل نطاقها.

node.send(message)

--- SECTION: إنشاء المقاطع البرمجية --- إنشاء المقاطع البرمجية --- SECTION: Creating the Scripts --- Creating the Scripts ستتعرف الآن على المقاطع البرمجية التي ستقوم بتشغيل العقد. لنبدأ ببرمجة العقد الطرفية. --- SECTION: في البداية، أضف المكتبات اللازمة. --- في البداية، أضف المكتبات اللازمة. import time import random تأخذ دالة توليد الأرقام العشوائية (randint) عددين صحيحين كوسيطين، وتُعيد عدداً صحيحاً عشوائياً داخل نطاق هذين العددين. على سبيل المثال، في الحالة السابقة ستُنشئ عدداً صحيحاً عشوائياً بشكل عشوائي بقيمة بين 1 إلى 6. سيستخدم الرقم ليمثل القطاع الذي قد فيه الحريق وكل فترة زمنية. وسيتم تخزين العدد الصحيح في متغير fire. while node.loop(): fire = random.randint(1, 6) إذا افترضنا أن دالة (randint) سترجع الرقم 1، فستكون النيران قد اندلعت افتراضياً في هذا القطاع. سيتحقق البرنامج مما إذا كانت قيمة المتغير fire تساوي 1، وإذا كان الأمر كذلك، فسيتم تشغيل سلسلة من الأوامر بما فيها طباعة رسالة لتحديد معرف القطاع الخاص بها إلى العقد الوسطى (proxy node) المجاورة لها. إن معرف القطاع هو نفسه رقم معرف العقدة، وهو عدد صحيح فريد. إذا كان معرف القطاع 5، فستكون الرسالة المرسلة (proxy node) هي "FIRE IN SECTOR 5" (حريق في قطاع 5). يمكن إرجاع معرف العقدة وبالتالي القطاع بواسطة الدالة (.id) التي يتم إرجاعها من الرسالة المتبقية. if fire == 1: node.print("FIRE!") message = "FIRE IN SECTOR " + str(node.id()) استخدم الدالة (.send) لإرسال البيانات لبعضها البعض. تستخدم الدالة التي تقوم ببيثه إلى جميع العقد داخل نطاقها. node.send(message)