صفحة 344 - كتاب إنترنت الأشياء - الصف 11 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 برمجة مركبة التفتيش في نظام التخزين الآلي

المفاهيم الأساسية

تهيئة البطارية: ضبط أقصى طاقة للبطارية (100 وحدة) وتعيين مستواها الحالي إلى الحد الأقصى.

محاكاة الاستهلاك: تنفيذ استهلاك وحدة طاقة لفترة زمنية محددة أثناء تشغيل المركبة.

اكتشاف محطة الشحن: التحقق من وجود محطة شحن في النطاق وشحن البطارية إلى الحد الأقصى عند اكتشافها.

معالجة الرسائل: قراءة الرسائل الواردة، فصل محتواها، والرد بناءً على نوع المحتويات ("CONSUMABLES" أو "NONCONSUMABLES").

خريطة المفاهيم

```markmap

أدوات محاكاة إنترنت الأشياء

برنامج كاب كاربون (CupCarbon)

مشروع محاكاة: نظام تخزين مصنع آلي (تابع)

#### إنشاء المقاطع البرمجية

##### المكتبات والتهيئة

• استيراد مكتبة `time`.
• طباعة نص فارغ `node.print("")` لمسح النصوص السابقة.

##### برمجة حاويات المواد القابلة للتلف

• بث رسالة تحتوي على:

- المحتويات: "CONSUMABLES".

- معرف الحاوية (ID) بعد تحويله إلى نص.

- فصل المعلومات بمسافة.

• استخدام دالة `node.send()` للإرسال.

##### استقبال الأوامر والاستجابة

• قراءة الرسالة الواردة `node.read()`.
• إذا كانت الرسالة "1": طباعة "PICK" (الالتقاط).
• إذا كانت الرسالة "2": طباعة "DO NOT PICK" (لا تلتقط).
• السكون لمدة ثانية `time.sleep(1)`.

##### برمجة حاويات المواد طويلة الأمد

• بث رسالة تحتوي على:

- المحتويات: "NONCONSUMABLES".

- معرف الحاوية (ID) بعد تحويله إلى نص.

- فصل المعلومات بمسافة.

• استخدام دالة `node.send()` للإرسال.

##### استقبال الأوامر والاستجابة

• قراءة الرسالة الواردة `node.read()`.
• إذا كانت الرسالة "1": طباعة "PICK" (الالتقاط).
• إذا كانت الرسالة "2": طباعة "DO NOT PICK" (لا تلتقط).
• السكون لمدة ثانية `time.sleep(1)`.

##### برمجة مركبة التفتيش

###### تهيئة وإدارة البطارية

• `node.battery.setEMax(100.0)`: ضبط أقصى طاقة.
• `node.battery.init()`: شحن البطارية إلى الحد الأقصى.
• `node.battery.consume(1.0)`: محاكاة استهلاك الطاقة.

###### اكتشاف محطات الشحن

• `node.isSensorDetecting()`: التحقق من وجود محطة شحن في النطاق.
• عند الاكتشاف: استخدام `node.battery.init()` لإعادة الشحن.

###### معالجة رسائل الحاويات والرد

• قراءة جميع الرسائل في المخزن المؤقت: `for n in range(node.bufferSize())`.
• فصل نص الرسالة: `recvMsg.split()`.
• الرد على الحاوية المرسلة:

- إذا كان المحتوى "CONSUMABLES": إرسال النص "1".

- إذا كان المحتوى "NONCONSUMABLES": إرسال النص "2".

• `time.sleep(0.2)`: السكون لمدة 200 مللي ثانية لتحقيق استجابة أفضل.

```

نقاط مهمة

• تبدأ برمجة المركبة بتهيئة سعة ومستوى بطاريتها.
• تعمل المركبة في حلقة (`while node.loop()`) تستهلك فيها الطاقة باستمرار.
• وظيفة المركبة الأساسية هي الاستماع لرسائل الحاويات والرد عليها بناءً على نوع محتوياتها.
• الرد يكون بإرسال "1" للحاويات القابلة للتلف و "2" للحاويات طويلة الأمد إلى معرف الحاوية المرسل.
• تحتاج المركبة إلى فترة سكون (200 مللي ثانية) بعد الرد لضمان استقرار التواصل مع العقد الأخرى في الشبكة.

هنا المقطع البرمجي الخاص بمركبة التفتيش. في البداية ستهيأ البطارية بضبط أقصى طاقة لها لتتعادل 100 وحدة طاقة باستخدام الدالة ( battery.setEMax( )). ثم ضبط مستواها الحالي إلى الحد الأقصى مع دالة .battery.init()

import time node.battery.setEMax(100.0) node.battery.init()

ستستهلك المركبة بمـرور الزمن قدرًا معينًا من الطاقة. ولمحاكاة ذلك، استخدم الدالة (1.0) battery.consume لتنفيذ استهلاك وحدة طاقة لفترة زمنية محددة.

while node.loop(): node.battery.consume(1.0)

لاكتشاف ما إذا كانت أي محطة شحن موجودة في نطاق المركبة، استخدم الدالة ( )isSensorDetecting. وعند اكتشاف محطة، استخدم ( )battery.init لشحنها إلى الحد الأقصى.

if node.isSensorDetecting(): node.battery.init()

يتمين على المركبة التحقق الآن من جميع الرسائل التي استقبلتها، ثم الرد على مرسلها (الحاويات). سيتم في البداية تخزين الفترة الفراغية في recvMsg، ثم باستخدام دالة ( split )split سيُفصل النص إلى جزأين وفقًا للمساحة المستخدمة سابقًا، على شكل مصفوفة تحتوي على محتويات الحاوية، بينما تحتفظ الخلية الثانية [1] splitMsg بمعرف الحاوية.

for n in range(node.bufferSize()): recvMsg = node.read() splitMsg = recvMsg.split()

إذا كان نص المحتوى "CONSUMABLES"، فسترسل النص "1" بواسطة دالة ( send )إلى حاوية المرسل باستخدام مرمزها. أما إذا كان نص المحتوى "NONCONSUMABLES" فسترسل النص "2". وفي الختام ستسكن لمدة 200 مللي ثانية؛ لأنها تحتاج إلى تحقيق استجابة أكثر من عقد الحاوية بصفتهما تتواصل مع المزيد من العقد.

وزارة التعليم

Ministry of Education 2025 - 1447

344

هنا المقطع البرمجي الخاص بمركبة التفتيش. في البداية ستهيأ البطارية بضبط أقصى طاقة لها لتتعادل 100 وحدة طاقة باستخدام الدالة ( battery.setEMax( )). ثم ضبط مستواها الحالي إلى الحد الأقصى مع دالة .battery.init() import time node.battery.setEMax(100.0) node.battery.init() ستستهلك المركبة بمـرور الزمن قدرًا معينًا من الطاقة. ولمحاكاة ذلك، استخدم الدالة (1.0) battery.consume لتنفيذ استهلاك وحدة طاقة لفترة زمنية محددة. while node.loop(): node.battery.consume(1.0) لاكتشاف ما إذا كانت أي محطة شحن موجودة في نطاق المركبة، استخدم الدالة ( )isSensorDetecting. وعند اكتشاف محطة، استخدم ( )battery.init لشحنها إلى الحد الأقصى. if node.isSensorDetecting(): node.battery.init() يتمين على المركبة التحقق الآن من جميع الرسائل التي استقبلتها، ثم الرد على مرسلها (الحاويات). سيتم في البداية تخزين الفترة الفراغية في recvMsg، ثم باستخدام دالة ( split )split سيُفصل النص إلى جزأين وفقًا للمساحة المستخدمة سابقًا، على شكل مصفوفة تحتوي على محتويات الحاوية، بينما تحتفظ الخلية الثانية [1] splitMsg بمعرف الحاوية. for n in range(node.bufferSize()): recvMsg = node.read() splitMsg = recvMsg.split() إذا كان نص المحتوى "CONSUMABLES"، فسترسل النص "1" بواسطة دالة ( send )إلى حاوية المرسل باستخدام مرمزها. أما إذا كان نص المحتوى "NONCONSUMABLES" فسترسل النص "2". وفي الختام ستسكن لمدة 200 مللي ثانية؛ لأنها تحتاج إلى تحقيق استجابة أكثر من عقد الحاوية بصفتهما تتواصل مع المزيد من العقد. وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447 344